Проучване на често срещани материали за крепежни елементи

Повечето материали за крепежни елементи са стомана. Като човек, работещ в индустрията за крепежни елементи, е необходимо да разбира промените, разликите и приложенията. Разбирането на различните видове материали, използвани за крепежни елементи, е от решаващо значение за избора на правилния за конкретно приложение. Ето общ преглед на често срещаните материали за крепежни елементи, техния състав и типични приложения:

 

Ⅰ. Въглеродна стомана

СъставВъглеродната стомана съдържа предимно желязо с малко количество въглерод (обикновено по-малко от 1,7%) и понякога други елементи като манган, силиций или сяра.

 

ОценкиНисковъглеродна (мека) стомана, средновъглеродна стомана, високовъглеродна стомана.

♦Нисковъглеродната стомана, известна още като мека стомана, има съдържание на въглерод в диапазона от 0,10% до 0,30%. Нисковъглеродната стомана е лесна за различни обработки, като коване, заваряване и рязане, и често се използва за производство на вериги, нитове, болтове, валове и др. Тя включва повечето обикновени въглеродни конструкционни стомани и някои висококачествени въглеродни конструкционни стомани. Повечето от тях се използват за инженерни конструктивни части без термична обработка, а някои се използват за механични части, които изискват износоустойчивост след карбонизация и други термични обработки.

 

♦Средно въглеродната стомана е въглеродна стомана със съдържание на въглерод от 0,25% до 0,60%. В допълнение към въглерода, тя може да съдържа и малко количество манган (0,70% до 1,20%). Според качеството на продукта, тя се разделя на обикновена въглеродна конструкционна стомана и висококачествена въглеродна конструкционна стомана. Тя има добри характеристики на гореща обработка и рязане, но лоши характеристики на заваряване. Якостта и твърдостта са по-високи от тези на нисковъглеродната стомана, докато пластичността и жилавостта са по-ниски от тези на нисковъглеродната стомана. Средно въглеродната стомана има добри комплексни механични свойства след закаляване и отпускане. Следователно, средно въглеродната стомана е най-широко използвана в различни приложения със средни нива на якост. Освен че се използва като строителен материал, тя се използва широко и в производството на различни механични части.

 

♦Високовъглеродната стомана, често наричана инструментална стомана, има съдържание на въглерод от 0,60% до 1,70% и може да бъде закалена и отпусната.

 

Основни приложения и приложенияЧесто се използва за крепежни елементи с общо предназначение, като напримерболтове, ядки,винтовеи шпилки. Те предлагат добра здравина и са рентабилни. Повърхностни обработки като поцинковане могат да се приложат за подобряване на устойчивостта на корозия.

 

 

Ⅱ. Неръждаема стомана

СъставСплав от желязо, хром (съдържание на хром от 12% до 30%) и други елементи като никел, молибден и азот. Съдържанието на хром осигурява отлична устойчивост на корозия.

 

Хромът е основният елемент, който прави неръждаемата стомана устойчива на корозия. Когато съдържанието на хром в стоманата достигне около 1,2%, хромът реагира с кислорода в корозивната среда, за да образува много тънък оксиден филм (самопасивиращ се филм) върху повърхността на стоманата, което може да предотврати по-нататъшна корозия на стоманената матрица. В допълнение към хрома, често използваните легиращи елементи включват никел, молибден, титан, ниобий, мед, азот и др., за да отговорят на изискванията за организация и характеристики на неръждаемата стомана за различни приложения.

 

ВидовеАустенитни (напр. 201, 304, 316), мартензитни (напр. 410, 420), феритни (напр. 430, 446).

Основни приложения и приложенияИзползва се в среди, където устойчивостта на корозия е от решаващо значение, като например морска, химическа и хранително-вкусова промишленост. Подходящ е и за приложения с висока температура.

 

Неръждаемата стомана не причинява корозия, точкова корозия, ръжда или износване. Неръждаемата стомана е и един от най-здравите материали сред металните материали, използвани в строителството. Тъй като неръждаемата стомана има добра устойчивост на корозия, тя може трайно да запази целостта на инженерния дизайн на структурните компоненти. Съдържащата хром неръждаема стомана също така съчетава механична якост и високо удължение, което я прави лесна за обработка и производство на компоненти.

 

 

Ⅲ. Легирана стомана

СъставСъдържа по-висок процент легиращи елементи (напр. хром, никел, молибден, ванадий) в сравнение с въглеродната стомана, което подобрява свойства като якост, твърдост и жилавост.

 

Ако съдържанието на хром в легираната стомана достигне около 12%, върху повърхността на стоманата ще се образува плътен хромов оксид, което ще доведе до внезапна промяна в корозионната устойчивост на стоманата в окислителни среди и значително ще я подобри. Елементи като хром, алуминий и силиций могат да подобрят окислителната устойчивост и корозионната устойчивост на стоманата към високотемпературни газове, но прекомерното съдържание на алуминий и силиций ще влоши термопластичността на стоманата. Никелът се използва главно за формиране и стабилизиране на аустенитната структура, така че стоманата да може да постигне добри механични свойства, корозионна устойчивост и технологични характеристики. Молибденът може бързо да пасивира неръждаема киселинноустойчива стомана и да подобри корозионната ѝ устойчивост към разтвори, съдържащи хлоридни йони и други неокисляващи среди.

 

ОценкиСпоред съдържанието на легиращи елементи, стоманата се разделя на нисколегирана стомана (съдържание 10%).

Основни приложения и приложенияИзползва се във високоякостни крепежни елементи за автомобилната, аерокосмическата и тежката техника, където се изисква по-голяма якост на опън и износоустойчивост.

 

Ⅳ. Мед

СъставЧиста мед или сплави с малки количества други метали като калай (бронз) или цинк (месинг).

 

Медта, метал с лилаво-червен блясък, има плътност 8,92 g/cm3. Точка на топене 1083,4±0,2℃, точка на кипене 2567℃. Медта е един от най-ранните метали, открити от човека, и един от най-чистите метали. Тя е леко твърда, изключително жилава и износоустойчива. Също така има добра пластичност. Има добра топло- и електрическа проводимост. Медта и някои от нейните сплави имат добра устойчивост на корозия и са много стабилни на сух въздух. Но във влажен въздух на повърхността ѝ може да се образува слой от зелен основен меден карбонат, наречен verdigris. Разтворима е в азотна киселина и гореща концентрирана сярна киселина и слабо разтворима в солна киселина. Лесно се корозира от основи.

 

Основни приложения и приложенияИзвестен с отличната си електрическа проводимост и устойчивост на корозия. Медните и месинговите крепежни елементи често се използват в електрически връзки и морски приложения.

 

Ⅴ. Алуминий

СъставЧист алуминий или алуминиеви сплави, които могат да включват елементи като мед, магнезий, силиций или цинк.

 

Алуминият е сребристобял лъскав метал с плътност 2,702 g/cm3, точка на топене 660,37℃ и точка на кипене 2467℃. Той има добра топлопроводимост, електрическа проводимост и пластичност. Алуминият се нарича активен метален елемент, но във въздуха върху повърхността му се образува плътен оксиден филм, който му пречи да продължи да реагира с кислород и вода. Той може да реагира с кислород при високи температури, освобождавайки голямо количество топлина. Принципът на термитната реакция може да се приложи в производството, като например заваряване на стоманени релси, топене на огнеупорни метали и производство на традиционни пиротехнически изделия.

 

Основни приложения и приложенияЛеки и устойчиви на корозия, което ги прави идеални за аерокосмическата, автомобилната и морската промишленост. Алуминиевите крепежни елементи се използват също в строителството и електрониката поради ниското им тегло и немагнитните им свойства.

 

Стандарти

• ISO(Международна организация по стандартизация): Предоставя международни стандарти, които се прилагат в световен мащаб.

• Великобритания(Guobiao, Китайски национален стандарт): Китайски национални стандарти.

• ОТ(Deutsches Institut für Normung, Германски институт за стандартизация): немски стандарти, широко признати в международен план.

• AISI/SAE(Американски институт по желязо и стомана / Общество на автомобилните инженери): Американски стандарти, по-специално за стомани.

• ТОЙ(Японски промишлени стандарти): Японски стандарти, често използвани в азиатските страни.

 

Всеки материал има свои собствени предимства и се избира въз основа на специфичните изисквания на приложението, като например якост, устойчивост на корозия, температура и цена. Важно е да се избере подходящият материал и клас, за да се гарантира надеждната работа на крепежния елемент в предвидената му среда.

 

---

Нашият уебсайт:https://www.fastoscrews.com/
Имейл: info@fasto.cn