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制造紧固件的材料都有哪些?简单介绍一下制造螺丝常用的材料

  2021-01-27 阅读:69

紧固件的制造材料范围很广,金属材料从普通钢到钛,还有塑料和其他特殊材料。许多材料被进一步分为不同的等级,以描述特定的合金混合物,硬化工艺等。此外,有些材料还具有各种涂层或镀层,以增强耐腐蚀性或改变紧固件的外观。

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由于材料之间的强度,脆性,耐腐蚀性,电腐蚀特性以及成本之间的差异,选择材料是一种很重要的事情。

例如在更换紧固件时,就需要考虑多个方面。

比如用更坚固的螺栓代替并不意味着是安全的。较硬的螺栓往往更脆、易碎,并且在特定场合中可能会失效。

此外,考虑到有些设备可能非常昂贵或者贵重,这些设备上的紧固件就被设计成,在设备损坏之前直接失效。

在某些环境(例如高盐环境)中,如果更换紧固件材料,还必须考虑电偶腐蚀。


材料


①不锈钢

不锈钢是由低碳钢和铬合金制成的,具有更强的抗腐蚀性。不锈钢的价格高,耐腐蚀。由于防腐蚀性能是金属固有的,它不会因为在安装或使用过程中被划伤而失去抗腐蚀性能。

有一个常识性的错误就是,不少人认为不锈钢比普通钢更坚固。但是实际上,由于碳含量低,许多不锈钢合金无法通过热处理进行硬化。因此,与普通钢相比,螺栓中使用的不锈钢合金只比未硬化(2级)的钢稍强,但比硬化的钢紧固件的强度明显弱很多。除非格外小心,否则不锈钢紧固件在安装过程中很容易出现卡住,无法咬合等现象,这种现象被称为滑丝。

尽管有一些种类的不锈钢具有微弱的磁性,但是普遍大多数不锈钢的磁性都比普通钢低很多。

18-8不锈钢
18-8是指任何含有约18%铬和8%镍的不锈钢。这是最常见的五金用不锈钢名称。304钢的铬镍比例也在这个范围内。

不锈钢316
一种高耐腐蚀等级的不锈钢。适用于高盐和高氯环境。比18-8钢贵。

不锈钢410
一比18-8不锈钢硬,但不耐腐蚀。


②钢
钢是最常见的紧固件材料。钢紧固件有本色不做表面处理的,也有进行各种表面处理,如镀锌、镀锌和镀铬。
钢紧固件按照机械强度等级分最常见的有:2级、5级、8级,另外还有许多其他等级,但使用的频率要低得多。2级、5级和8级通常会镀蓝锌或者彩锌,以抗腐蚀。

镀蓝锌镀彩锌


2级
2级为标准五金件级钢。这是最普通等级的钢紧固件,也是最便宜的。除了部分的制造商标记外,2级螺栓没有头部标记。

无标记:2级螺栓的头部标记

5级
5级的螺栓经过硬化强度得到了增加,是汽车应用中最常见的螺栓。5级螺栓头部有3条均匀间隔的径向线。

5级螺栓的头部标记:5级螺栓的头部标记

F级螺栓大致相当于5级螺栓。F级螺母可以与5级螺栓搭配使用。

8级

8级螺栓比5级螺栓更坚固。因此,它们用于更为苛刻的环境,如汽车悬架。8级螺栓头部有6条均匀间隔的径向线。

8级螺栓的头部标记:8级螺栓的头部标记

G级螺栓大致相当于8级螺栓。G级螺母可以与8级螺栓搭配使用。


③合金钢

合金钢螺栓由高强度的合金钢制成,并经过进一步热处理。合金钢螺栓通常不进行表面处理,所以一般表面呈现暗淡的黑色。合金钢螺栓非常坚固,但也非常易碎。

合金钢紧固件


硅青铜
硅青铜,通常简称为青铜,是一种主要由铜、锡和少量硅制成的合金。硅青铜主要用于海洋环境。在木船建造和重新紧固中,由于其优越的耐腐蚀性,它是优于不锈钢的首选,并由于其更高的强度超过黄铜。青铜在颜色上与铜相似,由于它的外观好看,经常会在精雕中会用到。硅青铜的主要缺点是成本高。

硅青铜紧固件


黄铜
黄铜主要是铜和锌的合金。黄铜高度耐腐蚀、导电性良好。然而,由于它的相对比较软,所以做成紧固件使用有很多限制,一般使用都是外观比较重要的场合、

黄铜紧固件

铝合金
铝是一种轻、软、耐腐蚀的金属。像不锈钢一样,铝的耐腐蚀性是材料自身固有的。因此,紧固件的划痕和刻痕不会影响耐蚀性。
紧固件是由各种铝合金制成,加入锰、硅、铁、镁、锌、铜、硅等元素,以增加强度和熔点。
比如铆钉通常由5000系列铝合金铝合金制成,镁是主要的成分之一。


常见表面处理

锌镀层
许多钢紧固件都电镀了锌,以提高耐腐蚀性能。镀过锌的紧固件外观有光泽、银色或金色,分别称为白锌或彩锌。它们相当耐腐蚀,但如果涂层被破坏或暴露在海洋环境中就会生锈

热浸镀锌
热浸镀锌是另一种将锌层镀在材料表面的工艺。热浸镀锌是镀层最厚的工艺,因此它具有优越的耐腐蚀性能。但是由于涂层的厚度过厚,热浸镀锌的螺栓与其他螺母不兼容。与它匹配的螺母需要比其他螺母稍微大一点,以适应这种涂层。
热浸镀锌紧固件常用于户外,尤其是沿海环境。

热浸镀锌紧固件

③镀铬

紧固件镀铬有着光亮的外观,镀铬具有与镀锌类似的耐腐蚀性。镀铬的主要缺点是成本高。如果需要更多的抗腐蚀能力,不锈钢也可以镀铬,当铬渗透入不锈钢表面时,能大大提高抗腐蚀性能。

镀铬紧固件

实际上可以用于制造紧固件的材料还有很多,这里只介绍了其中最常见的一部分。

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