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不锈钢紧固件的锁死现象分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-09-05  浏览次数:8 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网报道的消息: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,不锈钢中的十一大化学元素作用介绍:

  中华不锈钢网报道的消息: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,不锈钢中的十一大化学元素作用介绍:
  
  碳(C):增强包括奥氏体形不锈钢在内的不锈钢强度,不锈钢中含有适量的C元素可显著提高不锈钢的强度,增加不锈钢的可切削性;另外,当不锈钢中碳(C)元素较高时C元素就会对不锈钢的耐腐蚀性和延展性产生不利的影响。
  
  铬(Cr):是不锈钢中铁素体相形成的主要化学元素之一,铬与氧结合能生成耐氧化腐蚀的Cr2O3钝化膜;Cr元素的存在还能增强不锈钢组织中晶粒间的细化程度,从而增加不锈钢钢的强度、硬度和耐磨性;Cr是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,不锈钢中铬含量的增加可以提高不锈钢的钝化膜修复能力,一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上。
  
  镍(Ni):镍元素是不锈钢中奥氏体晶相形成的主要化学元素之一,Ni元素的存在能减缓钢的腐蚀现象,并能在不锈钢受到加热时使不锈钢中的晶粒膨胀扩大,从而保护和维持不锈钢中晶相组织的稳定性;Ni元素的存在还能降低不锈钢在冷加工时的硬化速度,从而提高或增强了不锈钢的可加工性。
  
  钼(Mo):Mo元素是碳化物的形成元素,但所形成的碳化物极为稳定,这能阻止不锈钢中奥氏体在受热时晶粒的胀大,从而减小钢的过热敏感性和提高不锈钢的强度及抗氧化腐蚀能力;另外钼元素能使包括Cr2O3这样的钝化膜更致密和更牢固,从而有效提高不锈钢的耐氯离子的腐蚀能力和耐海水腐蚀能力。
  
  铌、钛(Nb、Ti):铌和钛元素都是较强的碳化合物形成元素,能形成稳定的含碳化合物,从而增强不锈钢的强度和硬度提高不锈钢的耐晶间腐蚀能力;但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利的影响,因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善不锈钢的表面性能。
  
  氮(N):典型用途的不锈钢钢种是304N(0Cr19Ni9N),N是不锈钢中形成稳定的奥氏体晶相元素之一,可显著提高钢的强度;但是对不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮元素的含量。
  
  铜(CU):铜也是不锈钢中稳定的奥氏体晶相所形成基本元素之一。由于铜有石墨化作用,所以只能在低碳不锈钢中加入,并且数量不大于1.5%;Cu元素在碳钢中能提高碳钢的淬透性,并能降低碳钢的延展性;在不锈钢中加入Cu元素,也有利于提高不锈钢的冷加工成型性和降低不锈钢的导磁能力。
  
  磷、硫(P、S):首先要说明,P和S元素是不锈钢中的有害杂质元素,对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利的影响;适当的S元素对不锈钢的可切削性和延展加工性还是用利的。
  
  锰(Mn):Mn元素是在炼钢时作为脱氧剂或脱硫剂添加到不锈钢中的一种化学元素,不锈钢中含Mn量一般在1%到2%,Mn能提高不锈钢的回火淬透性,减少开裂、扭曲和变形。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。不锈钢具有良好的延展性,但其硬度与碳钢有一定差距。然而,这种说法只能说是对了一半。
  
  锁死常发生在不锈钢、铝合金及钛合金制的紧固件上,这几类的金属合金本身有防锈性,会在表面受损伤时,在金属表面产生一层薄薄的氧化层来防止进一步更深入的锈蚀。
  
  中华不锈钢网报道的消息: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。当黏着的现象持续发生时(通常不超过一圈完整牙径),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。
  
  很多用户都会碰到不锈钢螺丝与螺帽在拧入的过程中发生锁死的现象,究其原因不外乎304(或316)这种材料延展性和粘性较大,这一点我们可以从车削的过 程中明显的看出来,有经验的老师博都会发现304/316棒料在车加工时,其排屑呈挤出的皱褶状,而其它材料如黄铜或铁在车削过程中排屑呈现碎屑状或丝 状。
  
  如果采用电动工具快速拧入或 当不锈钢螺丝与螺帽承受较大扭力时,螺纹接触处开始开热,某一接触点发生粘连从而带动一大片,结果就是内螺纹与外螺纹粘合在了一起产生锁死,这一套螺栓组 就报废了,当然,可能也导致整个被安装的工件也成了不良品。
  
  总结出可有效的大辐度降低或完全避免不锈钢螺丝锁死发生在安装和使用过程中的方法.我们在成半成品搓牙及成品运输包装中控制了螺纹的保护(当然,即使螺纹 有所损坏如牙峰碰伤也不影响该防锁死方案)。用户无论使用电动工具还是超负荷扭力或不锈钢螺丝与尼龙锁紧螺母高速拧入,都不会产生锁死,一如碳钢般使用。用户可在使用过程中不改变安装工具及安装方式的情况下将损失降到最低甚至完全避免。
  
  当然,这种不锈钢螺丝防锁死解决方案的成本是可控的低廉的,只增加少量额外成本或基本不增加成本。中华不锈钢网报道的消息

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