تاثیر دما بر کشش فنر پولبک فولادی ضد زنگ چیست؟

فنرهای کششی فولاد ضد زنگ به طور گسترده در صنعت مدرن استفاده می شود و عملکرد آنها تحت تأثیر عوامل زیادی قرار می گیرد که در میان آنها تغییرات دما تأثیر قابل توجهی بر خواص فیزیکی آنها دارد.

تاثیر دما بر مدول الاستیک
مدول الاستیک یک شاخص مهم از توانایی مواد در مقاومت در برابر تغییر شکل است و مستقیماً با سفتی و عملکرد برگشتی مرتبط است. فنر کششی فولاد ضد زنگ . با افزایش دما، دامنه ارتعاش اتمی فولاد ضد زنگ افزایش می‌یابد و فاصله اتمی بر این اساس تغییر می‌کند که منجر به تغییر در توزیع تنش در داخل ماده می‌شود. به طور کلی، مدول الاستیک با افزایش دما کاهش می یابد. این پدیده به این معنی است که در شرایط دمای بالا، سفتی فنر برگشتی فولاد ضد زنگ ضعیف شده و عملکرد برگشتی آن کاهش می‌یابد که ممکن است باعث شود فنر پس از اعمال نیرو نتواند به طور کامل به حالت اولیه خود بازگردد.
شایان ذکر است که گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ حساسیت متفاوتی نسبت به دما دارند. به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ 316L هنوز هم می تواند مدول الاستیک نسبتاً پایداری را در شرایط دمای بالا حفظ کند، بنابراین برای تولید فنر در محیط های با دمای بالا مناسب تر است. انتخاب درجه مواد مناسب برای اطمینان از عملکرد فنر در شرایط عملیاتی خاص بسیار مهم است.

تاثیر دما بر قدرت تسلیم
استحکام تسلیم نقطه بحرانی است که در آن یک ماده تحت تنش شروع به تغییر شکل پلاستیک می کند. افزایش دما به طور کلی منجر به کاهش استحکام تسلیم فولاد ضد زنگ می شود، زیرا تحرک اتمی مواد در دماهای بالا افزایش می یابد و آن را مستعد تغییر شکل پلاستیک می کند. این تغییر ممکن است منجر به کاهش ظرفیت باربری فنر برگشتی فولاد ضد زنگ در دماهای بالا و حتی خطر تغییر شکل پلاستیک یا شکستگی شود.
در برخی موارد خاص، مانند محیط های برودتی، استحکام تسلیم فولاد ضد زنگ ممکن است افزایش یابد. این به این دلیل است که ساختار شبکه مواد در دماهای پایین تغییر می کند و در نتیجه سختی و استحکام آن افزایش می یابد. با این حال، دمای پایین ممکن است چقرمگی و شکل‌پذیری مواد را نیز کاهش دهد، که تأثیر نامطلوبی بر کشسانی و عمر مفید فنر خواهد داشت. بنابراین، هنگام انتخاب فنر کششی فولاد ضد زنگ، لازم است به طور جامع ویژگی های دمای محیط کار آن را در نظر بگیرید تا از قابلیت اطمینان عملکرد آن اطمینان حاصل شود.

اثر دما بر انبساط حرارتی
انبساط حرارتی تغییر حجم یک ماده در هنگام تغییر دما است. برای فنرهای کششی فولاد ضد زنگ، انبساط حرارتی باعث تغییر اندازه و شکل فنر می شود که مستقیماً بر عملکرد برگشتی و ظرفیت باربری آن تأثیر می گذارد. در شرایط دمایی بالا، انبساط حرارتی مواد فولادی ضد زنگ باعث افزایش اندازه فنر می‌شود که ممکن است مانع از بازیابی کامل آن به حالت اولیه در هنگام بارگیری شود و در نتیجه بر عملکرد برگشتی آن تأثیر بگذارد. علاوه بر این، انبساط حرارتی ممکن است فاصله بین فنر و سایر اجزا را کاهش دهد و خطر اصطکاک و سایش را افزایش دهد.
به منظور مقابله موثر با اثرات انبساط حرارتی، محدوده دمای عملیاتی فنر باید در طول طراحی در نظر گرفته شود و مواد و هندسه آن باید به طور منطقی انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که عملکرد خوب تحت تغییرات دما حفظ می شود.

اثر دما بر خزش
خزش به تغییر شکل مداوم یک ماده تحت تنش طولانی مدت اشاره دارد که به ویژه در محیط با دمای بالا مشهود است. دمای بالا سرعت خزش مواد فولادی ضد زنگ را تسریع می‌کند و باعث می‌شود که شکل و اندازه فنر کششی فولاد ضد زنگ به تدریج تغییر کند و در نتیجه بر عملکرد برگشتی و ظرفیت باربری آن تأثیر بگذارد. برای فنرهای برگشتی فولاد ضد زنگ که برای مدت طولانی در محیط با دمای بالا کار می کنند، باید به ویژگی های خزش آنها توجه ویژه ای شود و اقدامات موثری برای افزایش عمر مفید آنها انجام شود.