Welche Auswirkung hat die Kaltverfestigung während des Wickelvorgangs auf die endgültige Federrate eines Edelstahls Wellenfeder?

Beim Kaltwickeln von Edelstahl 302 oder 316 erfährt das Material eine Kaltverfestigung, die seine Streckgrenze erhöht, aber aufgrund der Bildung von verformungsinduziertem Martensit auch den effektiven Elastizitätsmodul ($E$) leicht erhöhen kann. Dies kann zu einer Federrate führen, die 2–5 % höher ist, als anhand der nominalen $E$-Werte des geglühten Materials berechnet wurde. Ingenieure müssen in ihren FEA-Modellen die Eigenschaftswerte „im aufgewickelten Zustand“ oder „verfestigt“ verwenden. Zusätzlich wird in der Regel nach dem Aufwickeln eine „Spannungsabbau“-Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur (ca. 600–750 °F) durchgeführt, um die Abmessungen zu stabilisieren und sicherzustellen, dass die berechnete Rate während der gesamten Lebensdauer der Feder beibehalten wird.