工程上機(jī)械零部件的失效可以分為過量變形失效、斷裂失效和表面損傷失效三大類。彈簧表面損傷的失效模式主要有以下三種。
1、磨損失效:相互接觸的零件表面在工作載荷下相互運(yùn)動及相關(guān)環(huán)境作用下發(fā)生的表面變化及材料損失引起的損傷而導(dǎo)致其正常功能的喪失。磨損主要有黏著磨損和磨料磨損兩種模式。
2、接觸疲勞失效:兩個(gè)接觸物體相對滾動或滑動或兩者復(fù)合作用的摩擦狀態(tài)在接觸區(qū)形成的交變應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度的情況下在表層及次表層引發(fā)裂紋并逐步擴(kuò)展，最后因部分材料斷裂剝落的表面損傷導(dǎo)致的失效。
3、腐蝕失效:彈簧的腐蝕按其工作環(huán)境或條件，還可分為介質(zhì)腐蝕、接觸腐蝕和應(yīng)力腐蝕。
①介質(zhì)腐蝕是由于彈簧處在腐蝕性介質(zhì)中而產(chǎn)生的腐蝕，一般會使整個(gè)彈簧都受到腐蝕破壞。
②接觸腐蝕是由于彈簧與電極電位不同的金屬長期接觸而引起的腐蝕，它是一種局部腐蝕。
③應(yīng)力腐蝕則是在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用下產(chǎn)生的一種失效模式，它往往會導(dǎo)致彈簧的斷裂而造成事故。
彈簧表面處理方法：為了防止彈簧的腐蝕破壞，一般應(yīng)對彈簧進(jìn)行表面處理使彈簧表面覆蓋層保護(hù)層。根據(jù)保護(hù)層的性質(zhì)，工程中常用的保護(hù)層分為以下幾類:
1、非晶態(tài)合金層：合金催化技術(shù)運(yùn)用滲透加沉積的形式，使彈簧表面生成一層均勻致密的非晶態(tài)合金層，以防止彈簧表面腐蝕。即使彈簧表面彎曲，多有拐角等復(fù)雜表面，浸泡于合金催化液中也可以形成合金保護(hù)層，同時(shí)可做到提高表面硬度、增加耐磨性等。
2、非金屬保護(hù)層:這種非金屬保護(hù)層是在彈簧表面噴涂或浸涂一層有機(jī)物或礦物質(zhì)。屬于這類保護(hù)層的材料有油漆、瀝青、涂料、潤滑油、塑料、石蠟等。
3、暫時(shí)性保護(hù)層:這種保護(hù)層主要用于防止彈簧在加工過程的工序間或倉庫存放時(shí)被腐蝕。常用的暫時(shí)性保護(hù)層有浸蠟、涂防銹水、包防銹紙或可剝性塑料等。
