Существует четыре ключевых критерия для определения размера и выбораволновая пружина: нагрузка, рабочая высота, физические требования к конструкции (диаметр отверстия, ID, наружный диаметр) и материал.

Во многих случаях производители поставляют изготовленные на заказ волновые пружины из “экзотических” материалов или со специальной отделкой для удовлетворения уникальных требований к применению, включая сложные условия эксплуатации или устойчивость к коррозии. И в некоторых случаях внешний вид также играет роль при выборе материала и отделки.

Варианты материалов для волновых пружин, как правило, можно разделить на три категории: стали, жаропрочные сплавы и медь.

Сталь

К сталям относятся как углеродистая сталь, так и нержавеющая сталь. Волновые пружины из углеродистой стали закалены для обеспечения высокой предел прочности при растяжении и текучести Волновые пружины, изготовленные из углеродистой стали, легко доступны и экономичны для применений, где коррозия не вызывает беспокойства или где пружина погружена в защитную жидкость или масло для предотвращения коррозии.

Нержавеющая сталь

Наиболее распространенной нержавеющей сталью, предлагаемой для волновых пружин, является нержавеющая сталь 17-7 (аналогичная нержавеющей стали марки 302), которая выдерживает более высокие температуры, чем углеродистая сталь (до 650 ° F), не теряя своих пружинных свойств, благодаря отверждение осадками. нержавеющая сталь 17-7 также подходит для применений, где пружина будет подвергаться высоким нагрузкам и высокой усталости.

Для применения в пищевой, медицинской и химической промышленности, а также там, где пружина wave будет подвергаться воздействию морской воды, производители пружин wave также предлагают нержавеющую сталь марки 316, которая обладает еще более высокой коррозионной стойкостью, чем нержавеющая сталь 17-7 или 302.

Суперсплавы

Суперсплавы — иногда называемые “экзотическими” сплавами — это металлические сплавы, которые обеспечивают высокую коррозионную стойкость и экстремальную термостойкость. Несмотря на название, эти так называемые экзотические сплавы часто поставляются в стандартной комплектации производителями волновых пружин. Одним из популярных материалов для изготовления волновых пружин является никель-хромовый сплав, широко известный как Inconel X-750 (Специальные металлы), которые могут быть представлены в различных формах, обеспечивающих термостойкость до 1000° F.

Другие суперсплавы для волновых пружин включают сплав кобальт-никель-хром-молибден, известный как MP35N (Технологии SPS) и аналогичный сплав кобальт-хром-никель-молибден, известный как Элгилой (Специальные металлы Elgiloy). И то, и другое обеспечивает высокую прочность, превосходную усталостную прочность и превосходную коррозионную стойкость, особенно в кислых и соленых средах. Аналогично, Хастеллой С-276 (Хейнс Интернэшнл*) представляет собой сплав никель-молибден-хром с добавлением вольфрама, который обеспечивает хорошую стойкость к соединениям серы, таким как серная кислота и хлорид-ионы, содержащиеся в соляной кислоте, гипохлорите и диоксиде хлора.

Elgiloy чаще всего используется в нефтяной и газовой промышленности, в то время как MP35N подходит для аэрокосмической промышленности и медицины, включая имплантируемые устройства) Hastelloy C-276 популярен в химической промышленности, для очистки сточных вод и морской воды.

*Hastelloy C-276 — это название, данное этому материалу, когда он производится компанией Haynes International. Он также известен как Инконель C-276, когда производится корпорацией Special Metals Corporation.

Медь

Самым популярным медным материалом для волновых пружин является сплав бериллиевой бронзы 25, который обладает низким модулем упругости и высокой прочностью на растяжение, а также хорошей устойчивостью к потере физических свойств при высоких температурах. Менее дорогой альтернативой является фосфорная бронза, хотя по своим характеристикам она уступает бериллиевой бронзе.

Отделка из углеродистой стали

Поскольку они не защищены от коррозии, волновые пружины, изготовленные из углеродистой стали, для транспортировки и хранения покрываются масляным покрытием. Волновые пружины из углеродистой стали также могут быть покрыты черной окисью, но черная окись используется только в косметических целях, поскольку она не обеспечивает защиту от коррозии. Фосфат цинка (также называемый “паркеризацией”) также может быть нанесен в качестве финишной обработки волновых пружин из углеродистой стали, хотя цинкование обеспечивает лучшую коррозионную стойкость.

Отделка из нержавеющей стали

Волновые пружины из нержавеющей стали обезжириваются, часто с использованием комбинации обезжиривания паром и ультразвуковой очистки. Для дополнительной коррозионной стойкости нержавеющая сталь может быть покрыта пассивированным покрытием, которое растворяет железо и другие частицы, въевшиеся в поверхность материала.

В конечном счете, выбор материала и отделки wave spring будет зависеть от окружающей среды, ожиданий в отношении жизненного цикла, требований к срокам выполнения заказа и бюджета. А при таком множестве вариантов материалов и отделки нетрудно найти комбинацию, отвечающую даже самым экстремальным или уникальным требованиям применения.