Тарельчатые пружины и упругие элементы из титановых сплавов

Области и перспективы применения тарельчатых пружин и других упругих элементов из титановах сплавов

Титановые сплавы имеют ряд существенных преимуществ перед другими материалами при использовании их в различных упругих элементах . В титановых сплавах выгодно сочетаются высокая прочность, сравнительно низкий модуль упругости, низкая плотность, малая магнитная проницаемость, хорошая коррозионная стойкость в агрессивных средах. При применении титановых сплавов взамен традиционных пружинных сталей может быть достигнуто значительное снижение массы пружины не только вследствие малой плотности сплавов, но и за счет низкого значения модуля упругости, позволяющего пружине производить одну и ту же работу при меньшем количестве витков. Использование титана повышает надежность конструкций машин и аппаратов, снижает металлоемкость в расчете на единицу оборудования. Срок эксплуатации техники возрастает в 10-15 раз. Значительно сокращаются объемы текущих и капитальных ремонтов. Поэтому, несмотря на более высокие первоначальные капиталовложения, применение титана экономически оправдано.

В качестве пружинного материала, обеспечивающего значительную экономию массы и объема, целесообразно применение высокопрочных титановых сплавов с уровнем прочности от 1200 Мпа и выше. Высокопрочные титановые сплавы более предпочтительны, так как максимально допускаемое касательное напряжение тем выше, чем больше предел прочности сплава и, следовательно, выше энергоемкость пружины. Из отечественных материалов этим требованиям соответствуют титановые сплавы ВТ16 и ТС6. Все они обладают высоким комплексом механических свойств и удовлетворительной технологической пластичностью, что позволяет получать все виды полуфабрикатов, в том числе проволоку и лист для изготовления винтовых и тарельчатых пружин.

В атмосферных условиях титан и его сплавы- одни из наиболее стойких конструкционных материалов. В пресной воде титан не корродирует, по стойкости в морской воде он превосходит нержавеющие стали в 10-20 раз. Из числа органических сред, в которых титан обладает высокой коррозионной стойкостью, можно назвать все нефтепродукты и многие органические кислоты. Титановые сплавы успешно эксплуатируются и в ряде минеральных кислот.

Первыми и главными объектами широкого применения титановых сплавов были авиация, ракетостроение и космическая техника. Это те области, где требуется высокая удельная прочность титана. Химическая промышленность, морское судостроение, цветная металлургия, пищевая промышленность, медицина ставят на первое место другое свойство титановых сплавов- их коррозионную стойкость, которая оказалась не менее привлекательной, чем высокая удельная прочность. Представляет большой интерес использование титановых сплавов и в автомобильной промышленности.

Особое место среди упругих элементов занимают титановые тарельчатые пружины, которые используют для обеспечения высоких силовых нагрузок при малых деформациях. Их применяют в устройствах компенсаторов трубопроводной арматуры, авиационной и космической технике. Тарельчатые пружины применяются в предохранительных муфтах, различных клапанах, используются для возврата поршней, компенсации люфтов, в разборных контактных токопроводящих соединениях, креплениях футеровок, в системах продольной амортизации специальных изделий.

Сравнение характеристик стали и титана показывает, что объемная эффективность пружин из титанового сплава более чем на 25% выше, чем у стальных, а по весовой эффективности они превосходят стальные более чем в 2 раза.

Стоимость титановых пружин определяется прежде всего ценой исходного полуфабриката. Опыт многолетней работы на рынке упругих элементов показал, что по сравнению с пружиной из хром-никелевого сплава аналогичная титановая пружина будет на 30-40% дороже, однако повышенный срок службы и ряд уникальных свойств многократно компенсируют понесенные затраты.

ОАО «НПП»Пружинный Центр» является единственным предприятием в России, которое имеет опыт более чем 25-летний опыт промышленного изготовления пружин из титановых сплавов.

Предприятие изготавливает свыше 25 тысяч типоразмеров винтовых и тарельчатых пружин различного назначения, в том числе титановые тарельчатые пружины для нефтегазодобывающей и оборонной промышленности.

 
Учредитель "Ассоциации производителей пружин"
Яндекс.Метрика Google+