不銹鋼緊固件因其美觀、經(jīng)久耐用、抗腐蝕力強等特點,通常用在較貴重的機器零部件上做緊固用。今天, 法士威就給大家講講不銹鋼緊固件材質分類及特性。
先來看看不銹鋼緊固件材質分類,共有四大類:
■標準奧氏體不銹鋼
■馬氏體不銹鋼
■鐵素體不銹鋼
■沉淀硬化不銹鋼
我們所說的標準奧氏體不銹鋼,常用的牌號為302、303、304、305四個牌號,即所謂的"18-8"型奧氏體不銹鋼這四個牌號,不論是抗腐蝕性,還是其機械性能都相似。選用的出發(fā)點是緊固件的工藝方法,而方法又取決于緊固件的尺寸和形狀,同時還取決于數(shù)量。
■302型用于制造螺釘和自攻螺栓。
■303型為了改善性能,添加有少量的硫,主要用于標準螺母。
■304型適用于采用溫鐓工藝,例如較長規(guī)格的螺栓,大直徑的螺栓。
■305型適用于采用冷鐓工藝制造緊固件時,例如冷成形螺母、六角螺栓。
■309型和310型,它們的含鉻量和含鎳量都比18-8型不銹鋼高,適用于高溫下制造的緊固件。
■316和317型,它們均含有合金元素錳,因此它們的高溫強度和耐蝕性能,均比18-8型不銹鋼高。
■321型和347型,321型含有較穩(wěn)定合金元素鈦,347型含有鈮,從而提高了材料的抗晶間腐蝕性能。
馬氏體型不銹鋼, 通過熱處理可以調(diào)整其力學性能的不銹鋼。通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型,如2Cr13、3Cr13、4Cr13等。淬火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據(jù)化學成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據(jù)組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。
標準的馬氏體不銹鋼是410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C型,有磁性;這些鋼材的耐腐蝕性來自“鉻”,其范圍是從11.5至18%,鉻含量愈高的鋼材需碳含量愈高,以確保在熱處理期間馬氏體的形成,上述三種440型不銹鋼很少被考慮做為需要焊接的應用,且440型成分的熔填金屬不易取得。
410型和416型可以熱處理強化,硬度在35~45HRC,機加工性能良好,用于一般用途的耐熱耐腐蝕緊固件。416型含硫量稍高,是易切削不銹鋼。420型,含硫量≧0.15%,機械性能提高,可以熱處理強化,最大硬度值53~58HRC,
鐵素體不銹鋼(400系)含鉻量在15%~30%,具有體心立方晶體結構 。這類鋼一般不含鎳,有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素,這類鋼具有導熱系數(shù)大,膨脹系數(shù)小、 抗氧化性好、抗應力腐蝕優(yōu)良等特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。鐵素體不銹鋼價格相對低且穩(wěn)定,還具有許多獨特的特點和優(yōu)勢。430型普通鉻鋼,它的耐腐蝕性和耐熱性比410型好,有磁性,但它不能熱處理強化,適用于對耐腐蝕和耐熱性稍高的、強度要求一般的不銹鋼緊固件。
沉淀硬化不銹鋼是指在不銹鋼化學成分的基礎上添加不同類型、數(shù)量的強化元素,通過沉淀硬化過程,析出不同類型和數(shù)量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金屬間化合物,既提高鋼的強度,又保持足夠韌性的一類高強度不銹鋼,簡稱PH鋼。沉淀硬化不銹鋼根據(jù)其基體的金相組織可以分為馬氏體、半奧氏體和奧氏體三類。
17-4PH,PH15-7Mo,它們可以得到比通常的18-8型不銹鋼更高的強度,因而被用于高強度、耐腐蝕不銹鋼緊固件。
A-286,一種非標準不銹鋼,比常用的18-8型不銹鋼有更高的耐腐蝕性能,以及在溫度增高時仍具有良好的機械性能。用做高強度、耐熱、耐腐蝕緊固件,可使用到650~700℃。
說完了不銹鋼緊固件材質, 接下來講講選材標準。
■對緊固件材料在機械性能方面,特別是強度方面的要求。
■工況條件對材料的抗腐蝕性能方面的要求。
■工作溫度對材料的耐熱性能(高溫強度、抗氧化性能)方面的要求。
■生產(chǎn)工藝方面對材料加工性能方面的要求。
■其它方面,例如重量、價格、采購諸因素都要考慮。
最后,我們要提醒各位,使用不銹鋼緊固件要注意以下幾點:■不銹鋼標準件耐腐蝕、美觀、衛(wèi)生,但其強度、硬度正常情況下相當于碳鋼(6.8級), 所以,不能撞擊、敲打不銹鋼產(chǎn)品。
■要注意維護其表面光潔度、精度,不能和使用碳鋼產(chǎn)品一樣過度施加力量。
■不銹鋼延展性好,在使用時會產(chǎn)生鋼屑,易粘于螺帽牙級處,增加摩檫力,容易導致鎖死。