Milyen sebességgel változik a fékrugó rugalmassági modulusa szélsőséges hőmérsékleti viszonyok között (-40 ℃ és 150 ℃ között)?

Extrém hőmérsékleti viszonyok között a rugalmassági modulus változása a fékrugó mind az anyagtulajdonságok, mind a hőmérséklet-tartomány befolyásolja. Szénacél rugós anyagoknál a rugalmassági modulus keveset változik az alacsony hőmérsékletű szakaszon (-40 ℃ és 0 ℃ között). A kísérleti adatok azt mutatják, hogy a -50 ℃ és 50 ℃ közötti tartományban a rugalmassági modulus ingadozása általában nem haladja meg a 2%-ot. A magas hőmérsékletű szakaszba (60 ℃ és 150 ℃ között) való belépés után a rugalmassági modulus nemlineáris bomlást mutat, ahogy az atomtávolság növekszik, és a rács hőrezgése felerősödik. 100°C-on a tipikus szénacél anyagok rugalmassági modulusa körülbelül 3%-5%-kal csökken, míg a hőálló ötvözetanyagok, például a nikkel alapú ötvözetek bomlási sebessége 1%-3%-kal szabályozható. Amikor a hőmérséklet megközelíti a 150 ℃-ot, a szénacél rugalmassági modulusának kumulatív csökkenése elérheti a 8-12%-ot. Ha az anyag speciális hőkezelésen megy keresztül, vagy ötvözőelemeket, például krómot és molibdént ad hozzá, ez az érték 5%-8%-ra optimalizálható. Érdemes megjegyezni, hogy a rugalmassági modulus csökkenésének sebessége a hőmérséklet emelkedésével felgyorsul, és a pillanatnyi változási sebesség 150 ℃-on elérheti a 0,1%/℃ értéket, ami elsősorban a diszlokációs mozgás aktiválási energia csökkenése által okozott rácslágyító hatásnak köszönhető. A szilícium-króm ötvözött acélból készült fékrugók magas hőmérsékletű stabilitása jobb, mint a hagyományos szénacéloké, és a rugalmassági modulus csillapítási aránya 150 °C-on 6-9% tartományban szabályozható. Ez az ötvözetelemek által a szemcsehatárokon kialakított stabil keményfém hálózat szorító hatásának köszönhető.