Jun 09, 2025
고온 조건은 산업 제조, 자동차 엔진, 야금 장비, 열 에너지 시스템 및 기타 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 이 환경에서 스테인레스 스틸 비틀림 스프링 기계적 성능 저하, 피로 수명 감소 및 구조적 실패 위험 증가와 같은 많은 도전에 직면 해 있습니다. 고온 환경에서 스프링의 신뢰성을 보장하려면 설계, 재료 선택, 공정 및 보호 측면에서 체계적인 솔루션을 채택해야합니다.
재료 선택 최적화
열 내성 스테인레스 스틸을 사용하십시오
전통적인 SUS304 스테인리스 스틸은 300 ° C 이상의 성능 저하를 가지며 장기 고온 조건에 적합하지 않습니다. 고온 성능이 향상 된 다음 재료를 선택할 수 있습니다.
SUS316 : 몰리브덴을 함유하고, 400 ° C 미만의 환경에 적합한 산화 저항성 및 부식 저항이 더 강해집니다.
SUS631 (17-7ph) : 고온 강도 및 안정성이 우수한 강수 경화 스테인리스 스틸.
Inconel X-750 : 니켈 기반 합금, 600 ° C 이상의 극심한 고온에 적합하며 항-크리프 및 스트레스 방지 이완 특성.
재료 상태 제어
열처리 후 사전 하류 또는 반 하드 재료를 사용하여 고온 조건에서 항복 강도를 개선하고 플라스틱 변형의 위험을 줄입니다.
개선 된 구조 설계
제한된 작업 변형 범위
고온 환경 하에서, 수상점을 초과하고 영구 변형을 유발하지 않도록 재료의 탄성 한계 내에서 스프링의 작동 각도를 제어하십시오. 안전 계수를 합리적으로 설정하며 일반적으로 50%~ 60%미만을 제어하는 것이 좋습니다.
효과적인 회전 수를 늘리십시오
스프링의 효과적인 회전 수를 증가시킴으로써 단위 턴당 힘이 공유되고, 단위 각도 당 응력 농도가 감소하고, 피로 수명이 연장되고, 고온에서의 변형 안정성이 향상됩니다.
열 확장 보상을 고려하십시오
고온 팽창의 영향으로, 열 팽창으로 인한 간섭 또는 불일치를 피하고 조립 공차의 적응성을 향상시키기 위해 설계 중에 중간 지름, 피치 및 피치 클리어런스를 적절하게 예약해야합니다.
열처리 및 스트레스 완화 과정
프리스트레스 구호 어닐링
스프링 형성 후 저온 노화 처리 (예 : 300 ° C × 1 ~ 2 시간)는 잔류 응력을 크게 감소시키고 고온에서 치수 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
강수 경화 처리
17-7ph 물질의 경우, 용액 처리 노화 경화를 통해 더 높은 강도 및 온도 저항을 달성 할 수 있으며, 고온으로 인해 비틀림 탄성이 빠르게 부패하지 못하게 될 수 있습니다.
다단방 열 처리 공정 제어
강도 및 플라스틱 강인성을 고려하고 재료 구조 균일 성 및 기계적 특성이 온도 범위 전체에 걸쳐 유지되도록 보장하는 사용 온도에 따라 단계적 열처리 계획을 개발하십시오.
표면 처리 및 보호 조치
전기 중합 처리
전기 폴리싱은 표면 미세 감독을 제거하고, 스트레스 농도 포인트를 줄이고, 피로 저항성을 향상시키고, 산화성을 향상 시키며, 고온 산화물 층의 형성 속도를 늦출 수 있습니다.
무기 코팅 또는 세라믹 코팅
스프링 표면에 고온 저항성 무기 보호 층 또는 세라믹 필름의 층을 뿌려 물리적 장벽을 형성하고, 고온에서 금속 표면 반응을 줄이며, 내구성을 향상시킵니다.
수파화 치료
산세 및 수동화 후, 스테인레스 스틸 스프링의 표면 패시베이션 필름의 밀도 및 안정성이 개선 될 수 있으며, 중간 및 고온 부식 환경에서 산화 저항성을 오랫동안 유지할 수 있습니다 .
