Витые упругие металлоизделия в форме цилиндра или конуса характеризуются следующими параметрами:
- наружный диаметр;
- D прутка;
- число и шаг витков;
- предельные показатели нагрузки;
- зависимость между загруженностью и деформацией детали.
Параметры волновых металлоизделий:
- сечение;
- число витков;
- сколько волн приходится на виток;
- предельная загруженность;
- показатель жесткости;
- показатели усталости материала.
Поскольку пружины часто предназначены для гашения различных сил, в производстве используются материалы с высокими технологическими характеристиками. Преимущественно это углеродистые или высоколегированные стали: 70Г, 65С2ВА, 60С2Н2А, У10А, 70СЗА, 70С2ХА, 55ХГР, 50ХФА, 50ХГА, 65ГА, 60С2, 3-К7, 50ХГФА, 55С2, 55С2А, 60С2А, 50ХГФА, 65Г, 55С2ГФ, У12А, другие марки. Также применяют рессорно-пружинные стали: низколегированные, среднеуглеродистые или высокоуглеродистые.
Для выпуска пружин часто используют пружинную сталь, регламентируемую ГОСТ 14959.79. Стандарт устанавливает жесткие требования по отсутствию трещин и других дефектов, которые приводят к разрушению. Химический состав стали тщательно выбирается под условия предстоящей эксплуатации. Стойкость к агрессивным веществам и параметры упругости разрешают повысить термическая дополнительная обработка. Для каждой марки необходимо создавать особые технологические условия процедур. Большую роль играет температура закаливания, используется нагрев от +800 до +900°. Отпуск производится – от +310 до +480°С. При таких температурах достигается максимальный предел прочности. Полное охлаждение выполняется в естественных или искусственных условиях.
Для эксплуатации в агрессивных средах металлоизделия изготавливают из нержавейки, оловянно цинковой, бериллиевой или кремнемарганцевой бронзы, чугуна, сплавов никеля или титана. Для элементов, эксплуатируемых в экстремальных температурных режимах, преимущественно выбираются жаропрочные сплавы ЭИ828 или ЭИ437Б.