鈦合金彈簧具有體積小、重量輕、耐腐蝕性優(yōu)良和抗疲勞等優(yōu)點。由于鈦合金材料的剪切模量比鋼材的大,因此,所需彎成的圈數(shù)比鋼質(zhì)彈簧的少。即使兩種材料的比重相同,由于鈦合金彈簧使用的材料少,因而重量也比鋼質(zhì)彈簧輕。在大多數(shù)情況下,鈦合金彈簧的重量比鋼質(zhì)彈簧輕60%~70%,而且鈦合金彈簧的高度設(shè)計也可以降低,可比鋼質(zhì)彈簧低50%~80%。

鈦合金彈簧的另一個優(yōu)點是耐腐蝕性。在標準鹽霧腐蝕疲勞試驗中,一般鋼質(zhì)彈簧的疲勞壽命比在空氣中下降50%。在相同的試驗中,鈦彈簧的疲勞壽命僅比空氣中下降4%。而且,與鋼質(zhì)彈簧不同的是,鈦合金彈簧不需要保護鍍層。

目前存在的問題

鈦合金彈簧質(zhì)量的好壞決定了彈簧的使用壽命,彈簧生產(chǎn)過程中,材料中的雜質(zhì)含量、彈簧絲材的表面質(zhì)量和熱處理工藝是影響鈦合金彈簧綜合性能的重要因素。目前,鈦合金彈簧存在如下問題:

1)制造彈簧的絲材的表面質(zhì)量差。絲材表面的微裂紋,尤其是表面凹坑會成為裂紋源,在變化的工作應力作用下,導致彈簧因疲勞而斷裂。

2)材質(zhì)的雜質(zhì)含量及熱處理制度有待改善。鈦合金表面氧化或吸氫現(xiàn)象必須研究,并采取相應措施防止或消除。表面氧化可以采取酸洗、噴砂或者真空熱處理方法,吸氫會導致使用過程中產(chǎn)生氫致延時斷裂的危險后果,吸氫會在熱加工或酸洗中產(chǎn)生,可進行真空去氫退火消除。