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

Во многих случаях производители поставляют изготовленные на заказ волновые пружины из “экзотических” материалов или со специальной отделкой, отвечающей уникальным требованиям применения, включая сложные условия эксплуатации или коррозионную стойкость. 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 прочность на растяжение и предел текучести. Волновые пружины, изготовленные из углеродистой стали, легкодоступны 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 может выдерживать 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 волновая пружина будет подвергаться воздействию морской воды, производители волновых пружин 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 качестве стандартных предложений производителями волновых пружин. Одним из популярных материалов для 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 Эльгилой (Специальные металлы Эльгилоя). Оба обеспечивают высокую прочность, превосходную усталостную прочность и превосходную коррозионную стойкость, особенно в кислых и соленых средах. Аналогично, Hastelloy C-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 аэрокосмического и медицинского применения, 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 Inconel C-276, когда производится корпорацией Special Metals Corporation.

Медь

Самым популярным медным материалом для волновых пружин является сплав 25 из бериллиевой бронзы, 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 для углеродистой стали

Поскольку они не защищены от коррозии, волновые пружины, изготовленные из углеродистой стали, для транспортировки и хранения покрываются масляной пропиткой. Волновые пружины из углеродистой стали также могут быть покрыты черной окисью, но черная окись используется только в косметических целях, поскольку она не обеспечивает защиты от коррозии. Фосфат цинка (также называемый “паркеризацией”) также может быть нанесен в качестве финишного покрытия на волнообразные пружины из углеродистой стали, хотя цинковое покрытие обеспечивает лучшую коррозионную стойкость.

Отделка для нержавеющей стали

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

В конечном счете, выбор материала и отделки волнистой пружины будет зависеть от окружающей среды, ожиданий жизненного цикла, требований к срокам изготовления и бюджета. А при таком разнообразии вариантов материалов и отделки нетрудно найти комбинацию, отвечающую даже самым экстремальным или уникальным требованиям применения.