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420铬不锈钢卷制弹性圆柱销的优势

在要求高强度、卓越的疲劳寿命及耐腐蚀性的应用场景中,420马氏体铬不锈钢具有多种技术优势,这些优势使得其成为了一种全面而经济高效的解决方案。

干草耙装配

先前的解决方案:

某家农具制造商在干草耙组件中使用直槽弹性圆柱销时,出现了疲劳断裂。他们使用直槽弹性圆柱销将轮毂固定到轴上。

这家农具制造商了解到,卷制弹性圆柱销使用寿命更长,尤其是在动态应用中,于是,他们联系了SPIROL,并谢绝了SPIROL提供的免费应用工程协助服务,只是要求SPIROL提供与干草耙组件中断裂的直槽弹性圆柱销相同尺寸的重型卷制弹性圆柱销样品。几周后,他们再次联系了SPIROL,这次是为了请求应用工程协助服务。

他们解释说,在实际应用过程中,重型卷制弹性圆柱销也试样失败,因此他们又尝试使用了热处理的实心销——他们认为组装时需要使用更为坚固的销。然而,热处理实心销同样试样失败,依旧未能解决问题。

SPIROL® standard duty Coiled Spring Pin in a hay rake application

SPIROL解决方案:

在审查他们的应用场景后,SPIROL工程团队很快发现,使用销钉的主体组件材料是未经热处理的冷轧钢。为确定失效的根本原因,工程团队对失效组件进行了评估调研。经过多次检查,发现在各种情况下,每个销孔均被拉长了。事实上,对于柔软的主体材料而言,干草耙组件中的所有失效销(包括直槽弹性圆柱销、重型卷制弹性圆柱销以及热处理实心销)都过于刚硬。当力作用到销上时,这些刚性销无法吸收冲击和振动,而将力传递到了孔壁上,导致销孔变形。一旦销孔拉长,由于销在变宽的销孔内移动,任何作用于销上的力都会加剧。孔入口处的沉孔进一步加剧了这种情况,这给销钉带来了额外的弯曲应力。

为了解决这一问题,干草耙制造商实际上需要一种弹性更大的销,而不是使用更坚固的销。他们需要的销既要足够坚硬,可以抵抗使用过程中产生的动态力,又要拥有足够额弹性,可以吸收冲击与振动,保护销孔免受力的影响,而不是简单得将力传递到孔壁上。此外,孔口处的沉孔也需要去除。

工程团队还发现,尽管部分弹性圆柱销已经镀锌处理,但依旧会被腐蚀。干草耙制造商没有意识到的是,镀锌主要是用于开槽销与卷销,以抵抗电偶腐蚀——而非防止大气腐蚀。这是因为对于任何带孔产品而言,只有外径部分才能覆盖完整的镀锌层。内径部分仅能覆盖大约一个直径厚度的镀锌层。因此,弹性销是从内到外开始生锈的。

因此,除了建议更换为标准型卷制弹性圆柱销(而非重型直槽销或重型卷销)外,SPIROL还建议干草耙制造商将镀锌高碳钢销更换为标准的420不锈钢销。420不锈钢在此应用中,具有出色的耐腐蚀性,且无需后续的涂层或电镀处理。此外,在动态应用中,420不锈钢还具有出色的抗疲劳性能。

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