Je vais tenter une explication, bien sûr je suis aussi perplexe que toi.
Je ne crois pas à une casse importante "dans l'acier" dents ou autre. L'acier, bloc cristallin avec des liaisons très fortes ne se brise pas si facilement, même si exceptionnellement on voit de drôles de choses (à cause des impuretés dans le métal...)
Voici ce que je soupçonne: Le ressort de roue libre doit nécessiter une tension plus précise qu'on ne le pense habituellement. Par nature, en tant que démonteurs "après coup" on ne rencontre que des ressorts détendus, tordus ou cassés, on n'a donc aucune idée de comment ils étaient en usine.
Alors on fait "au mieux qu'on pense", c'est à dire "ce qui paraît raisonnable mécaniquement, au doigt... et à l'oeil

Bon c'est l'expression, je veux dire: on juge à vue.
Sauf que les contraintes d'usages, elles, peuvent être assez violente, c'est pas à échelle "humaine", c'est à l'échelle pièces en acier qui tournent vite. Il faut y réfléchir avec précision: quelle est la tension native idéale en usage? Trop serré, ça cassera par élongation précoce, trop lâche, ça fera pas le boulot. Tu as changé ce ressort il n'y a pas longtemps... il n'était pas calibré pour faire le boulot.
Où peut-être que le ressort lui-même n'avait les propriétés attendues de lui qu'en apparence
J'espère que ça aide.