Charakterystyka wydajności śrub ze stali nierdzewnej

Śruby ze stali nierdzewnejsą terminem ogólnym. W tym artykule śruby ze stali nierdzewnej obejmują większość elementów złącznych ze stali nierdzewnej, takich jak śruby z łbem gniazdowym sześciokątnym, śruby z łbem sześciokątnym, śruby dwustronne i nakrętki. Po wyprodukowaniu elementy złączne ze stali nierdzewnej nie wymagają-obróbki cieplnej w celu zmiany ich właściwości mechanicznych (w przeciwieństwie do śrub ze stali węglowej). W większości przypadków można je stosować jedynie po oczyszczeniu powierzchni (można zastosować dodatkową obróbkę pasywacyjną, jeśli konieczne jest dalsze zwiększenie odporności na korozję). Dlatego też ich właściwości użytkowe są zasadniczo charakterystykami użytkowymi zastosowanych materiałów.

W porównaniu ze zwykłymi śrubami ze stali węglowej śruby ze stali nierdzewnej mają szerszy zakres zastosowania temperatury, ale ich twardość skały powierzchniowej (HRC) jest zwykle niższa niż w przypadku śrub stali węglowej. Podstawową wydajnością śrub ze stali nierdzewnej jest odporność na korozję - Mogą pozostać wolne od utleniania w narażonych środowiskach powietrznych przez dziesięciolecia. Nawet w stosunkowo wysokich temperaturach mogą działać normalnie bez znaczących zmian w parametrach siły lub momentu obrotowego. Jeśli po produkcji wykonywane jest obróbka pasywacyjna na śrubach ze stali nierdzewnej, ich wysoka - odporność na temperaturę i odporność na korozję ulegną dalszej poprawie.

Śruby ze stali nierdzewnej mają stosunkowo wysoką właściwość fizyczną zwaną rezystywnością. Chociaż śruby ze stali węglowej również mają oporność, oporność śrub ze stali nierdzewnej o tej samej specyfikacji jest ponad pięciokrotnie większa niż w przypadku śrub ze stali węglowej.śruby ze stali węglowej. Rezystywność jest ściśle związana ze współczynnikiem rozszerzania cieplnej śrub: W normalnych okolicznościach im wyższa temperatura otoczenia, tym większy współczynnik rozszerzania cieplnej części. W przypadku śrub ze stali węglowej o niskiej rezystywności, wraz ze wzrostem temperatury, ich współczynnik rozszerzalności cieplnej wzrasta w pewnym stopniu, co czyni je bezużytecznymi ze względu na zmiany wymiarowe wykraczające poza obowiązujący zakres. Natomiast śruby ze stali nierdzewnej - z rezystywnością pięciokrotnie niż zwykłe śruby ze stali węglowej - mają mniejszą zmianę współczynnika rozszerzalności cieplnej z temperaturą i mogą zachować stosunkowo stabilne wymiary w wyższych temperaturach, co jest jednym z ważnych powodów ich doskonałej wysokiej- oporności temperatury.

Właściwości mechaniczne śrub ze stali nierdzewnej są stosunkowo umiarkowane. Chociaż nie są w stanie dorównać-śrubom o wysokiej wytrzymałości klasy 10.9 lub wyższej, nie są gorsze od śrub klasy 8.8 lub niższej. Z wyjątkiem specjalnych warunków pracy, śruby ze stali nierdzewnej mogą zasadniczo spełniać większość wymagań aplikacji. Istnieją również materiały ze stali nierdzewnej o większej wytrzymałości (takie jak stal nierdzewna duplex), ale stosowanie takich materiałów do produkcji śrub prowadzi do zbyt wysokich kosztów i znacznie zmniejsza-efektywności kosztowej. Wraz z rozwojem technologii można spodziewać się stopniowego zwiększania wytrzymałości powszechnie stosowanych śrub ze stali nierdzewnej.

Klienci często pytają o klasę wytrzymałości śrub ze stali nierdzewnej. Ściśle mówiąc, śruby ze stali nierdzewnej odpowiadają klasom wydajności określonym w GB/T 3098.6Elementy złączne - Właściwości mechaniczne - Śruby, wkręty i kołki ze stali nierdzewnej(np. A2-70, A4-80), zamiast systemu klasyfikacji „klasy XX” stosowanego w przypadku śrub ze stali węglowej. Dla przybliżonego porównania ze śrubami ze stali węglowej: śruby ze stali nierdzewnej 304 (odpowiadające klasie wydajności A2-70) mają właściwości mechaniczne zbliżone do klasy 6.8, a śruby ze stali nierdzewnej 316 (odpowiadające klasie wydajności A4-80) są zbliżone do klasy 8.8. Jest to jednak jedynie przybliżone odniesienie – ich właściwości mechaniczne muszą zostać przetestowane przy użyciu profesjonalnego sprzętu zgodnie z normami i nie można ich określić wyłącznie na podstawie tego porównania.

Istotne różnice we właściwościach mechanicznych między śrubami różnych materiałów wynikają głównie z różnej zawartości i składu elementów stopowych w materiałach. Gdy różne elementy metalowe są łączone w określonych proporcjach, wyposażają materiał o unikalnych właściwościach. Przykładając węgiel jako przykład, jest to podstawowy element materiałów metali, a jego zawartość ma znaczący wpływ na wydajność: im wyższa zawartość węgla, tym wyższasiła śruby; im niższa zawartość węgla, tym stosunkowo niższa wytrzymałość. Powodem, dla którego śruby ze stali nierdzewnej mają niższą wytrzymałość niż śruby-o wysokiej wytrzymałości, jest głównie ich niska zawartość węgla. Dodatek pierwiastków stopowych do materiałów nie jest przypadkowy, ale wynika z wszechstronnej równowagi: odporność na rdzę śrub ze stali nierdzewnej (której nie mają śruby ze stali węglowej) jest ściśle związana z ich niską zawartością węgla; jeśli zawartość węgla zostanie ślepo zwiększona, wytrzymałość może się poprawić, ale odporność na rdzę zostanie znacznie zmniejszona.

Krzem w materiale może wzmacniać ferryt, poprawiając siłę i twardość śruby, ale nieznacznie zmniejsza plastyczność materiału. Należy zachować równowagę między wydajnością a możliwością przetwarzania, aby zapewnić dobrą formowalność podczas produkcji. Mangan może łączyć się z siarką w materiale, tworząc siarczek manganu (MNS). Siarka sama jest nierozpuszczalna w żelazie; Jeśli łączy się z żelazem, tworzy siarczek żelaza (FES), który z łatwością powoduje gorącą kruchość. Jednak MNS ma wysoką temperaturę topnienia i dobrą stabilność, co może skutecznie zmniejszyć niekorzystny wpływ siarki na wytrzymałość i siłę śrub. Oczywiste jest, że każdy element odgrywa określoną rolę w materiale. We współczesnych materiałach materiałowych podstawowych właściwości materiału nie można zmienić, po prostu zwiększając lub zmniejszając pojedynczy element; Zamiast tego wpływ każdego elementu należy kompleksowo ocenić, aby ostatecznie opracować formułę materialną o zrównoważonej wydajności.