Analysieren Sie die „Ermüdungsgrenze“ von Spiralringen aus Edelstahl 302 in sensorischen Geräten mit hoher Vibration.

Edelstahl 302 ist eine kaltverfestige Legierung. Beim Kantenwickeln eines Spiralrings wird das Material deutlich kaltverformt, was seine Zugfestigkeit und Ermüdungsgrenze erhöht. Allerdings liegt die „Ermüdungsgrenze“ (die Belastung, bei der das Material unendlichen Zyklen standhalten kann) für 302SS typischerweise bei etwa 25–30 % seiner endgültigen Zugfestigkeit ($UTS$). Wenn in Umgebungen mit starken Vibrationen die durch die Vibration verursachte zyklische Spannung $\sigma_{alt}$ diesen Grenzwert überschreitet, versagt der Ring durch Rissausbreitung. Konstrukteure müssen die „Vorlastspannung“ berechnen und sicherstellen, dass die ihr überlagerte „Vibrationsspannung“ innerhalb der „sicheren“ Zone eines modifizierten Goodman-Diagramms bleibt. Bei extremen Vibrationen ist oft der Wechsel zu einem Material mit einem höheren Ermüdungs-zu-UTS-Verhältnis, wie 17-7PH, erforderlich.