彈簧是一種用于控制機(jī)件的運(yùn)動(dòng)、貯蓄能量、測(cè)量力的大小的機(jī)械零件，廣泛用于機(jī)器、儀表中。彈簧的種類多樣，鈦彈簧就是其中一小類：鈦彈簧主要有拉伸鈦彈簧、鈦壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)鈦彈簧和鈦彎曲彈簧等。普通圓柱鈦彈簧由于制造簡(jiǎn)單，可根據(jù)受載情況制成各種型式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鈦彈簧。鈦彈簧的制造材料具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，很高的彈性極限、沖擊韌性等。鈦彈簧的制造方法大體分為冷卷法和熱卷法。鈦彈簧主要用鈦合金絲，鈦絲直徑小于8mm的一般用冷卷法，大于8mm的用熱卷法，鈦彈簧的熱處理可根據(jù)客戶要求進(jìn)行退火酸洗處理。

 

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(diǎn)。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(jì)也可以降低,可比鋼質(zhì)彈簧低50%~80%。所以鈦在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，將會(huì)使汽車的重量大大減輕，節(jié)省燃料消耗，提高汽車工作效率，減少?gòu)U氣排放。據(jù)資料介紹，車體重量減少和廢氣排放量及節(jié)省燃料消耗是成1:1正比的，因此使汽車越輕將將會(huì)起到“節(jié)能，環(huán)保”的雙重功效。

 

目前存在的問(wèn)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(guò)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(wèn)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(huì)成為裂紋源,在變化的工作應(yīng)力作用下,導(dǎo)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(yīng)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(huì)導(dǎo)致使用過(guò)程中產(chǎn)生氫致延時(shí)斷裂的危險(xiǎn)后果,吸氫會(huì)在熱加工或酸洗中產(chǎn)生,可進(jìn)行真空去氫退火消除。

 

鈦彈簧只有鋼彈簧不到一半的重量，在家用車中，通常使用4個(gè)鈦彈簧，就可減輕10千克左右的重量。近年來(lái)很多賽車、高檔小汽車、卡車的生產(chǎn)商都使用鈦制排氣系統(tǒng)和懸掛鈦彈簧可兩種設(shè)計(jì)來(lái)減輕車本身重量，從而達(dá)到節(jié)能，提速的效果。隨著未來(lái)燃料的日益短缺，鈦材將最終在汽車零件生產(chǎn)中占據(jù)重要的地位。一根鈦彈簧比相應(yīng)的鋼彈簧輕3.06 kg，對(duì)汽車中的四根支撐彈簧來(lái)說(shuō)，可減輕重量12 kg左右。用鈦彈簧代替鋼彈簧可以輕而易舉地解決長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾著設(shè)計(jì)者們的鋼制彈簧太長(zhǎng)、直徑太大的問(wèn)題，而且，因?yàn)?a href="http://www.nmware.com" target="_blank">鈦合金具有優(yōu)異的抗腐蝕性能，所以，可以取消涂層，從而進(jìn)一步降低重量。目前，一些跑車中已經(jīng)使用了鈦彈簧。例如，www.nmware.com生產(chǎn)的彈簧已在Ford Simon & Simon賽車中使用兩年以上，減輕重量36 kg左右。