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不锈钢紧固件如何选用?

时间:2015-09-04

不锈钢紧固件选择的要求就主要用材是不锈钢,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢标准件等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。


不锈钢紧固件用材之一奥氏体不锈钢

在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。不锈钢标准件此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。

不锈钢固件用材之二铁素体不锈钢

在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,不锈钢标准件因此使这类钢获得广泛应用。

不锈钢固件件我们常遇到的问题是不锈钢标准件锁死问题。那么为什么不锈钢紧固件老是会发生锁死现象呢!是什么原因呢!为什么没有听说过铁的标准件不会发生锁死呢。这个可能就是要从不锈钢和铁这两种材质来看。不锈钢标准件材质比较软,有比较好的延展性。不锈钢标准件的硬度就拿SUS316的来说,和铁的标准件的硬度对比,都是比铁的标准件8.8级的还要软。紧固件使用者经常会反映:为何不锈钢紧固件有时会有锁死的问题,而在使用碳钢紧固件时并不常发生类似现象,是不是不锈钢紧固件材质较软、碳钢紧固件相对来说比较硬的原因呢?没错!不锈钢与碳钢具有本质上的差别。不锈钢具有较好的延展性,但其硬度与碳钢有一定差距。

锁死(Thread Galling,或称紧死)常发生在不锈钢、铝合金及钛合金制的紧固件上,这几类的金属合金本生有防锈蚀的特性,会在表面受损伤时,在金属表面产生一层薄薄的氧化层(以奥氏体不锈钢而言,就是氧化铬)来防止进一步更深入的锈蚀。当不锈钢紧固件被锁紧时,牙纹间所产生的压力与热力会破坏并抹去其间的氧化铬层,使得金属牙纹直接发生阻塞/剪切,进而发生黏着的现象持续发生时(通常不超过一圈完整的牙径),将使得不锈钢紧固件完全锁死,再也无法卸下或锁上。通常这一系列的阻塞-剪切-黏着-锁死的一连串动作就发生在短短的几秒钟,因此,了解不锈钢制品的特性并遵循正确操作手续都是防止不锈钢紧固件锁死的第一步。

产生锁死现象的外部原因

⑴没有正确选择产品在使用前应先确认产品的机械性能是否能满足使用需求(如螺丝的抗拉强度和螺帽的安全负荷)。另外,螺丝的长度选择应恰当,以旋紧后露出螺帽一到两个牙距为准。

⑵牙纹粗糙或有异物沾粘如有焊点及其它金属屑夹杂在牙纹间,常会导致锁死。

⑶用力太过或上锁速度太快尽可能选用扭力扳手或套筒扳手,避免使用活动扳手或电动扳手。因为电动扳手常导致上锁速度过快,温度急速上升而锁死。

⑷施力方向角度错误螺帽必须垂直于螺丝的轴线进行旋合,切勿倾斜。

⑸未使用垫圈垫圈/挡圈的使用能有效防止上锁过紧的问题。
 

防止不锈钢标准件锁死的预防措施及解决方案

1. 在使用不锈钢时,是否总是以固定的转速来锁螺帽?

如果是初次使用或者不熟悉不锈钢产品工艺的使用者,应请教您的供应商有关不锈钢的相关特性。一般来说,减缓上锁的速度就能大幅地减少(甚至完全避免)锁死的机会。因为,热能常发生在上锁的时候,所以,当热能增加,锁死的机率也会增加。在使用时,锁上不锈钢紧固件的速度应低于锁上碳钢的速度。


2. 在上锁前是否先润滑螺丝或螺帽?

如果回答为“否”,可建议使用黄油、二硫化钼、石墨、云母或滑石粉来润滑内外牙纹,以减少锁死发生。扣停(Coating)也是一种有效的润滑方式,经过扣停处理的螺帽,将如同在螺帽与螺丝之间多了一层润滑膜。

3. 是否选用同一种材质等级的螺丝及螺帽?

如果答案为是,可以建议搭配使用不同等级的螺丝与螺帽,如304配316等等。但要注意所选用的不锈钢等级还要符合自身的防锈耐腐蚀的需求。

另外,在锁紧法兰盘时是最常出现锁死的案例。假设您已经注意并按照上述的各项要点行事,包括使用垫圈、Coating螺母(也可以建议使用较长的螺母,如GB6170或DIN934)、对角顺序上螺帽、缓慢地依序旋至适当紧度等等,倘若还是无法解决,常在预锁后就卸不下来,最后,只好请您在预锁法兰盘装置时先暂时使用碳钢螺帽,等到最后正式上锁时再使用不锈钢螺帽,在美观耐锈与不锁死之间找到一个平衡点。

不锈钢标准件很容易产生锁死现象,产生了锁死现象,那我们就得首先找出产出锁死现象的原因。然后有针对性的针对锁死原因进行分析处理,选择好解决方案,合理正确速度的去解决不锈钢标准件的锁死问题。
 
 
总结:转载自百度百科。

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