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1、緊固件的性能與材料,第三部分 一、緊固件材料的選擇,一）外螺紋緊固件性能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料的要求,1、GB/T 3098-2000 （ISO898-1） 對(duì)外螺紋緊固件中的螺栓、螺釘、螺柱的用材料提出一個(gè)較為寬泛的原則。 這也只是一個(gè)原則，也是我們選材料時(shí)應(yīng)遵守的一個(gè)基本原則，但它并沒(méi)有鋼號(hào)規(guī)定，下一頁(yè)是這個(gè)材料表。,,原則歸原則，我們?cè)撊绾尉唧w地選材料呢，這并不是我要賣什么關(guān)子，因?yàn)檫@個(gè)涉及的并不是一個(gè)那么簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因?yàn)槲覀兏O(shè)計(jì)緊固件不同我們是要制緊固件，對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)了解一些料的知識(shí)用途及一些價(jià)格，然后就可以根據(jù)他所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)或是連接部位的需要選取一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，這時(shí)可以給一個(gè)指
2、導(dǎo)性的材料牌號(hào)，或者常常就不給了，材料牌號(hào)由制造來(lái)確定了，比如它給一個(gè)10.9-ISO898-1，就可以了，如下面的產(chǎn)品圖：,在些可以看到這一點(diǎn),,這也是把皮球踢給了制造者，而作為制造者又該如何應(yīng)對(duì)呢，這就要求制造者對(duì)材料的性能應(yīng)用范圍有一個(gè)較為清晰的了解才是。 那我們就從頭來(lái)了解吧。 從眾多的鋼鐵材料、合金或者塑料中選擇正確的材料去制造緊固件通?？磥?lái)也許是個(gè)令人頭痛的工作。但在實(shí)踐中卻并非如此。任何一個(gè)對(duì)材料的基本特性、功能以及局限性有著適當(dāng)認(rèn)知的人員都不應(yīng)當(dāng)覺(jué)得尋找適合工作環(huán)境的材料是一件極為困難的事。 比方說(shuō)，如果緊固件的主要功能是提供強(qiáng)度，那么就應(yīng)當(dāng)考慮選取鋼材。,如果緊固件需要
3、在腐蝕性的環(huán)境中工作，那么我們也許首先要考慮的是采用有涂層的鋼材；如果環(huán)境對(duì)緊固件的要求極為苛刻，那么就應(yīng)該考慮不銹鋼或者某種非鐵合金。 如果透磁性很重要，那么應(yīng)當(dāng)考慮奧氏體不銹鋼、鋁合金、銅合金，或者塑料。 如果要求有較高的導(dǎo)電性能，則轉(zhuǎn)用鋁和銅。反之，如果主要考慮的是緊固件的絕緣性，那就要采用非金屬材料。,如果要減輕緊固件的重量，鋁制材料是首選。如果在減輕重量的同時(shí)還要求緊固件有較高的強(qiáng)度，那就要考慮采用鈦金屬了。 如果緊固件是在高溫或者低溫的環(huán)境下工作，就需要考慮采用不銹鋼，或者超耐熱不銹鋼。 設(shè)計(jì)者的責(zé)任是評(píng)估出緊固件的預(yù)定工作環(huán)境，然后確定滿足要求的緊固件應(yīng)有的設(shè)計(jì)參數(shù)。
4、在此種情況下，基本材料的選擇范圍就變得很狹小了。,每一種基本材料，例如碳素鋼，通常都含有大量的由多種化學(xué)成份構(gòu)成的混合物。這些混合物可以被選作緊固件特有的原料。對(duì)這些原料進(jìn)行制造技術(shù)和工藝上的適當(dāng)調(diào)整，就有可能生產(chǎn)出滿足所有要求的緊固件。 下面我們就先介紹一下材料中的化學(xué)元素的具體功能,三、 碳鋼中各類元素對(duì)鋼性質(zhì)的影響：,1、碳（C）、提高鋼件強(qiáng)度，尤其熱處理性能；但隨含碳量的增加塑性和韌性下降，會(huì)影響到鋼件的冷鐓性能和焊接性能。 2、錳（Mn）、提高鋼件強(qiáng)度，并在一定程度上提高可淬性，即在淬火時(shí)增加了淬硬滲入的強(qiáng)度，錳還能改進(jìn)表面質(zhì)量，但是太多的錳對(duì)延展性和可焊性不利同時(shí)會(huì)影響電鍍時(shí)對(duì)鍍層
5、的控制。 在這里要插入一點(diǎn)題外話：細(xì)心的人可以發(fā)現(xiàn)老的GB6478與新的6478的區(qū)別及國(guó)標(biāo)冷鐓鋼與日本冷鐓鋼及美國(guó)冷鐓鋼的區(qū)別在很大程度上就是這個(gè)原因而造成一些不同，或者說(shuō)是國(guó)產(chǎn)的冷鐓鋼“不好用”，其實(shí)在很大程成上就是國(guó)標(biāo)的冷鐓鋼對(duì)Mn沒(méi)有嚴(yán)格控制，而其它的則對(duì)Mn作了下限控制。,國(guó)標(biāo)冷鐓鋼與國(guó)外冷鐓鋼有何關(guān)異,由上表中可以發(fā)現(xiàn)這么一個(gè)東西，一是Si的含量規(guī)定不同，另一個(gè)是Mn，上面我們說(shuō)了，這個(gè)元素會(huì)影響到鋼的淬透性。 根據(jù)我多年的經(jīng)驗(yàn)，從八十年代到前幾年35K被廣泛使用前，人們總是找不到原因，鋼材老是出問(wèn)題，問(wèn)題主要是淬不上火，或是淬火硬度不夠，但每批都會(huì)發(fā)現(xiàn)錳的含量有波動(dòng)，可這又沒(méi)有辦法，它在國(guó)標(biāo)范圍之內(nèi)，可是35K不同它的最低含量是0.6。所以總可以保證淬透性和淬火硬度。,3、鎳（Ni）、提高鋼件強(qiáng)度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力，并可保證穩(wěn)定的熱處理效果，減小氫脆的作用。 4、鉻（Cr）、提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蝕能力，并有利于高溫下保持強(qiáng)度。 5、鉬（Mo）、能幫助控制可淬性，降低鋼對(duì)回火脆性的敏感性，提高高溫下的抗拉強(qiáng)度有很大影響。 6、硼（B）、能提高可淬性，并且有助于使低碳鋼對(duì)熱處理產(chǎn)生預(yù)期的反應(yīng)。 7、礬（V）、細(xì)化奧氏體晶粒，改善韌性。 8、硅（Si）、保證鋼件強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)暮靠梢愿纳其摷苄院晚g性。,
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