为了提高弹簧的使用寿命,要求弹簧在工作时有良好的表面质量,以保证它们能具有高的疲劳性能。由于弹簧钢必须具备有高强度和高的屈服点和疲劳极限,一般选择较高的含碳量。碳素弹簧钢的W(C)在0.6%~1.05%范围内。由于碳素弹簧钢淬透性较差,直径大于10~15mm时即不易淬透,其心部将出现铁素体和珠光体,从而降低弹簧的屈服点,使弹簧容易产生变形而导致早期失效。大截面的弹簧,必须采用合金弹簧钢来制造,合金弹簧W(C)一般在0.46%~0.74%范围内,加入的合金元素有硅、锰、铬、钒、钨等。目前,我国生产的弹簧钢主要有碳素钢、锰钢、硅锰钢、铬硅钢、铬合金钢等几类。
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如果压缩一根螺旋杆,而不是弯曲一根直杆,那么金属弹簧储存的能量就会更大。据伯鲁涅列斯基的小传记载,他制作过一口闹钟,其中使用了若干代弹簧。有人指出,在附有一些奇特的螺旋弹簧钟表图的15世纪末叶的一本机械手册中有这架闹钟的图样。这类弹簧也用于现代的捕鼠器。带圈簧 (水平压缩而不是垂直压缩的弹簧)的钟表,在1460年左右肯定已开始使用了,但基本上是皇室的贵品,大约又过了1个世纪,带弹簧的钟表才成为中产阶级人士的标志。
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行业格局对于弹簧行业来说,长期以来形成了低档普通弹簧供过于求,高级产品(高强度、高应力、异性件、特种材料)供不应求的被动形势。我国弹簧行业的产量已趋于饱和,据专家统计我国弹簧年生产量已达40亿件,各类弹簧产品共有21个大类,1600多个品种,主要有气门弹簧、悬架弹簧、膜片弹簧、减震弹簧、液压弹簧、油泵弹簧、碟形弹簧、高温弹簧、卡簧、拉簧、扭簧、压簧、涡卷簧以及异性弹簧等。弹簧行业在“八五”、“九五”期间发展是比较快的,尤其是上海、天津、广州、山东、长春、重庆等地区发展较快,其他地区也有不同程度的发展,总的来说比其他行业要好一些。汽车、摩托车、助动车、内燃机、电气、仪器等还要发展,这些行业的发展将会带动弹簧行业的发展。面对宏观经济形势,行业长期积累形成的产品质量低、组织结构松散、开发能力弱的矛盾进一步突出,从深层次挖掘,主要是市场、体制和机制方面的问题。产业洞察研究员认为,随着国民经济由卖方市场向买方市场的转变,一些深层次的矛盾,尤其是多年来积累起来的结构性矛盾日益突出。当前产业结构不合理表现为:部分行业生产能力过剩,产品结构不合理;技术结构不合理,主要产业装备水平低;企业组织规模小而散,缺乏竞争实力和优势,区域结构趋同,未能体现比较优势和协作效益。
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