Kim loại nào là tốt nhất để làm lò xo?

Máy lò xo

Việc chọn loại kim loại phù hợp cho lò xo tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng – nó sẽ chịu được lực bao nhiêu? Nó sẽ rỉ sét? Môi trường làm việc có nóng không? Nó có cần dẫn điện không? Dưới đây là đặc điểm của các vật liệu thường được sử dụng:

1. Quán quân: Thép lò xo – Mạnh mẽ và giá cả phải chăng

Thép cacbon cao:

Loại dây lò xo phổ biến nhất. Hàm lượng carbon cao, giống như cơ bắp khỏe mạnh của vận động viên thể hình, mang lại sức mạnh lớn (độ đàn hồi tốt). Nhược điểm của nó là dễ bị rỉ sét, thường cần mạ kẽm hoặc tra dầu để bảo vệ. Nó thường được sử dụng trong bộ giảm xóc ô tô và lò xo dày trong nệm.

Dây nhạc/Dây đàn piano:

“Lực lượng đặc biệt” của thép lò xo. Cũng có hàm lượng carbon cao nhưng ít tạp chất hơn, kết cấu đồng đều hơn, độ đàn hồi và khả năng chống mỏi cao nhất. Được sử dụng cho các lò xo nhỏ quan trọng trong các dụng cụ chính xác và các thiết bị nhỏ (chẳng hạn như lò xo bàn chải động cơ) cũng như trong dây đàn ghi-ta.

Chrome Vanadi/Thép Silicon Chrome:

Một phiên bản nâng cấp của thép lò xo có thêm crom, vanadi hoặc silicon. Độ bền tương đương với dây đàn piano, chống va đập tốt hơn, chống mỏi hơn và chịu nhiệt nhẹ. Thường được sử dụng trong lò xo van động cơ ô tô và vòng giữ cho các dụng cụ quan trọng (chẳng hạn như cờ lê).

2. Chuyên gia chống gỉ: Thép không gỉ – chống ẩm và dễ bảo trì.

Thép không gỉ 304:

Vật liệu lò xo bằng thép không gỉ phổ biến nhất. Khả năng chống gỉ tuyệt vời (phù hợp với môi trường nhà bếp và phòng tắm), chống ăn mòn và giá thành vừa phải. Dùng cho các lò xo trong các vật dụng sinh hoạt hàng ngày (lõi van vòi, kẹp dụng cụ nhà bếp) và các lò xo công nghiệp không yêu cầu cường độ quá cao.

Thép không gỉ 316:

Là vật liệu chống gỉ "cấp hàng hải" cao cấp hơn 304. Đặc biệt có khả năng chống nước mặn và ăn mòn hóa học. Được sử dụng cho lò xo trong thiết bị ven biển, thiết bị y tế và thiết bị hóa học.

Thép không gỉ 17-7PH/301:

Loại thép không gỉ này qua xử lý đặc biệt (lão hóa dung dịch) có thể trở nên vừa cứng vừa đàn hồi, tiệm cận đến mức độ của thép lò xo, không bị rỉ sét. Được sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu cao và nhạy cảm với rỉ sét (dụng cụ chính xác, bộ phận máy bay).

3. Chuyên gia về độ dẫn điện: Hợp kim đồng - Phải có tính dẫn điện, không có từ tính và không phát ra tia lửa điện.

Đồng phốt pho:

Phốt pho đồng thiếc. Độ dẫn điện tốt, độ đàn hồi cao, chống mỏi đặc biệt và chống ăn mòn. Thường được sử dụng trong lò xo tiếp điểm công tắc điện, chân kết nối và dụng cụ chính xác.

Đồng berili:

"Vua lò xo" trong số các hợp kim đồng. Sau khi xử lý nhiệt, nó có giới hạn đàn hồi cực cao (cực mạnh), dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, hoàn toàn không phát ra tia lửa và có khả năng chống ăn mòn. Nhược điểm là giá cao hơn. Được sử dụng trong các môi trường có nhiều tia lửa và cháy nổ (dụng cụ khai thác dầu và khai thác mỏ), dành cho các tiếp điểm điện tử yêu cầu độ tin cậy cực cao và dành cho các đầu nối cao cấp.

Đồng thau: Đồng kẽm.

Độ dẫn điện tốt, rẻ tiền và dễ gia công, nhưng độ đàn hồi và khả năng chống mỏi của nó không tốt bằng đồng phốt pho và đồng berili. Thích hợp cho lò xo dẫn điện nhỏ hoặc lò xo trang trí có yêu cầu thấp hơn (chẳng hạn như lò xo trong bút bi).

4. Anh hùng chịu nhiệt: Hợp kim nhiệt độ cao - Có khả năng chịu được nhiệt độ khắc nghiệt và thậm chí cả bên trong động cơ.

Inconel/Hastelloy:

"Siêu kim loại" làm từ niken. Có khả năng chống chịu cực cao với nhiệt độ cao và ăn mòn, duy trì độ bền ngay cả ở nhiệt độ cao. Được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao, áp suất cao như lò xo cánh động cơ phản lực, tên lửa và nhà máy điện hạt nhân, chúng cực kỳ đắt tiền.