ρ——材料的密度(kg/mm³;)
σ——彈簧工作時的正應力(Mpa)
σb——材料抗拉強度(Mpa)
σj——材料的工作極限應力(Mpa)
σs——材料的抗拉屈服點(Mpa)
τ——彈簧工作時的切應力(Mpa)
k——系數(shù)
L——彈簧材料的展開長度(mm)
l——彈簧材料有效工作圈展開長度(mm);板彈簧的自由弦長(mm)
M——彎曲力矩(N·mm)
m——作用于彈簧上物體的質量(kg)
ms——彈簧的質量(kg)
N——變載荷循環(huán)次數(shù)
由于彈簧材料的強度很高,再加上彈簧成形時的變形很大,因此,對氫脆特別敏感,如不及時去氫,往往會造成彈簧的斷裂。為了消除電鍍過程中產生的一些缺陷,改善彈簧的物理化學性能,延長彈簧的使用壽命,提高鍍層的抗蝕能力,必須進行鍍后處理,即除氫處理。除氫處理是在電鍍后,立即或者在幾小時之內進行。將電鍍后的彈簧在200~215°C的溫度中,加熱1~2h(或2h以上,如果時間過長容易產生鉻脆),即可達到除氫的目的。
除氫一般在烘箱中進行。除氫效果與溫度、時間、電鍍后的停留時間等有關。一般來說,溫度高、加熱時間長,鍍后停頓時間短,其除氫效果就好。故對彈簧除氫溫度選擇可高一些。
但鎘稀少、價昂貴、且鎘鹽毒性大,對環(huán)境污染很厲害。因此,在使用上受到限制。故大多數(shù)只在航空、航海及
電子工業(yè)所用的彈簧才使用鎘鍍層作保護層。
為了提高鎘鍍層的防蝕性能,可在鍍后進行鈍化處理。
鋅與鎘鍍層的厚度決定著保護能力的高低。厚度的大小一般應根據(jù)使用時工作環(huán)境來選擇,鍍鋅層硬度推薦在6~24μm范圍內選??;鍍鎘層厚度推薦在6~12μm范圍內選取。
彈簧的鍍鋅和鍍鎘是在電解液中進行的。在電鍍過程中,除鍍上鋅或鎘外,還有一部分還原的氫滲透入到鍍層和基體金屬的晶格中去,造成內應力,使彈簧上的鍍層和彈簧變脆,也叫氫脆。