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紧固件常用国内外材料的分析及应用


绝大多数紧固件材料为钢材,作为一名在紧固件行业工作的人员,有必要了解其中的变化、区分及应用,如果是技术人员,则应有更深刻的了解。

现在常用的材料标准件有:
ISO(国际性的)
GB(中国
DIN(德国)
AISI/SAE(美国)
JIS(日本)

螺栓等外螺纹用材料

  一些没有机械性能要求的或是ISO Class 4.8 SAE Grade 1-2 等低碳钢紧固件,用Q235A SAE 1015 DIN C15 足以,根本不要什么热处理,直接冷加工制成,而级别稍高一点的紧固件如: ISO Class 6.8 SAE Grade 3-4 则要用含碳量在0.2%以上的钢,如 C1020 C1022 Ml20 ML35 等,此类螺丝也不需要什么热处理的,冷加工强度完全可以满足要求。实际上含碳量越高,冷成型就越困难,也没有必要为6.8级的螺丝大材小用,特殊情况另当别论了。

  我们最常用的就是ISO Class 8.8 SAE Grade 5 的螺丝,一般使用中碳钢,ML35 SAE 1035 DIN 35 JIS SWRCH35K 经过热处理(淬火+回火),也可以使用SAE5140 40Cr等,合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助,所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢,不致于用中碳钢导致我们常说的中心部位“淬不透”现象的存在。

  ISO Class 9.8 10.9 SAE Grade 8 则要用低到中合金钢材料,经过热处理(淬火+回火),用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合,常用的材料为40Cr 35CrMo SAE5140 SCM435 SAE4135 SAE4137 JIS SCr440(H) DIN 41Cr4等,实际上45#也可以达到要求的机械性能,不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。

  ISO Class12.9 SATM A574 是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓,则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火),如SCM435 35CrMo SAE 4137 SAE4135 DIN 34CrMo4,此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时,会产生氢脆现象,所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件),要不然会死的很惨。

螺母等内螺纹用材料

  没有机械性能要求的或是ISO Class 5-6 SAE Grade 3-4 一般用C1010 Q235A或 C15,不需要热处理,冷加工即可。ISO Class 8 ,SAE Grade 5,一般要用Ml35 SAE1035 DIN C35,小规格的螺母不需要热处即可达要求的机械性能,规格大的要经过热处理(淬火+回火),这点GB3098.2说的很明白了。

  ISO Class 10 ,SAE Grade 8 一般使用中碳钢经过热处理即可达到其强度要求。如SAE1035 等中碳钢。有一点是大家必须注意的,螺母和螺栓不同,其受力主要以压缩为主而非伸张,因此螺母的强度不只和材料有关,还和很多因素有关的,包括精度、螺距、螺母内倒角、螺母厚度......

平垫圈用料

无机械性能要求的平垫圈一般用角料制造,如Q235A,有硬度要求但不高时可以用较厚板料压延一下达到要求的硬度。弹垫等防松用的垫圈一般用65Mn 70# 或S 50CM—S 70CM制造,要经过热处理(淬火+回火)

铆钉、销轴类

铆钉、销轴类一般用料与螺栓相同,但有些铆钉硬度不可太高,甚至有些要求HRB60以下,一般正常化材料硬度在HRB70-80,因此有些要经过退火才能达到性能要求。

自攻钉一般用C1018 C1020 C1022 等材料,但国内有些厂家为节约成本,偷工减料,采用18# 15# 20#更用些厂家用Q235A,然后表面渗碳处理完事,这样制成的自攻钉其心部的韧性达不到要求,易断。

不锈钢紧固件本人了解不多,好像SUS304是很常用的。

材料其它特殊要求

  假如公司要做用于焊接用的紧固件,电弧焊和气焊一般对材料都没有什么要求的。如果客户用的是点焊,那就要乖乖的用低碳钢做,如果一定要增加强度的话,可以用一些低碳含Mn元素较高的材料。这里只是一个很简单的例子,很多是在实际生产中才能注意到的。

  当顾客指定要用某一种牌号的材料时,而公司一时没有这种材料,或这种材料在市场上不易采购,可以了解一下客户此紧固件的用途,在符合机械性能的要求下可以提出书面申请要求代换材料。一些采购客户对紧固件不是很专业,对材料的选择也不一定都为最佳,做为我们专业生产紧固件的厂家,可以给出客户更好的建议,达到利益双收。

  当然紧固件用材料要注意的不止这些,例如材料使用前一定要过时效期(以前我专门写一篇关于这方面的文章),表面锈烂的材料用于制造一些全螺纹紧固件或用于表面需磨制的紧固件,材料中心组织还有缩孔的不要用于制造抛光头螺丝......

  材料应用千变万化,使用得当,化清水为鸡汤,使用不当,小则造成浪费,增加成本,大则公司可能要损失不少的一批银子!

 

 
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