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选用螺栓材料性能要求
时间:2013/5/8 来源:http://www.jzkls.com/
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螺栓工程师的职责是评估螺栓的使用范围及将设计参数予以量化,拥有这些数据后,如何选用材料便不是问题,并非须仰赖冶金专家不可。通常针对各种材料先执行化学成份分析,只要材料之化学成份正确及制造设备与加工技术适当,要符合质量要求的螺栓不难被制造出来。所以设计工程师并不需要非常熟悉材料、设备或加工技术那个较好,大多数情况是设计工程师订出螺栓的使用环境及性能需求后,由制造工程师依据完工期限及经济性,决定选用何种成份的材料。应避免对制造者过多限制,赋予制造者较大自主性则制造效率更高。
在螺栓设计及材料选用前应先了解螺栓制造的成本,原料费用可能占全部制造费用之30%~80%,目前较廉价的原料是低碳钢,碳含量增加或添加合金元素时,费用亦增加。中碳钢及低合金钢费用明显较高,不锈钢为中碳钢2.5倍以上,铜合金为其5倍,铝合金为其6倍,钛合金则75倍,超耐高温及低温合金可高达100倍。除非有特别需要,应以节约经济为原则,只要能符合螺栓的性能要求,并不需要太好的材料,否则制造成本过高,反而不符经济效益,以工程师要特别注意选用材料的成本勿超过其性能需求的成本。
根据螺栓的材料可分为: a) 碳钢螺栓 b) 不锈钢螺栓 c)铜螺栓
a). 碳钢螺栓
碳钢螺栓是常用型的螺栓, 其价廉, 广泛用于要求不高及承受扭力一般的场合, 如机体内部结构连接等地方.碳钢螺栓还可以加硬, 以用于要求承受扭力大的场合, 如与金属(铸铝件或铁片)配合处. 碳钢螺栓为了改善其性能及增强其特性, 防止生锈及满足其它一些特殊要求,均会采取表面处理方式如发黑,镀镍,镀铬,镀锌, 镀铜等.
发黑螺栓(学名发兰)外观呈黑色, 一般用化学或电化学方法.目前生产中采用碱性化学氧化法, 提高其耐蚀性. 因外层氧化膜主要成份为Fe3O4.因此只能一般情况或油性介质中使用. 在本公司产品中发黑螺栓使用较少, 主要是考虑外观的影响,会采用发黑处理的螺栓.
镀镍螺栓外观呈白色, 具有磁性,在常温下对水和空气都稳定;易溶于稀酸;与强碱不发生作用,并有良好的装饰效果. 在本公司产品中, 因其外观, 耐腐蚀性和生产成本大量使用镀镍螺栓, 如一般的连接螺栓包括盒身.
镀铬螺栓外观呈银白色, 在空气中具有强烈的钝化能力,能长久保持光泽.镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨性,但成本相对镀镍螺栓会较高. 用于某些有外观要求或螺栓硬度要求.
镀锌螺栓外观因钝化液的不同而呈不同的颜色,镀层硬度低,在空气中或汽油或含CO2的潮湿水汽中也有很好的防锈能力.但易溶于酸又溶于碱.镀层硬度低对人体有害,不宜在食品容器中使用.一般用于电子原件的固定等,如 PCB板上大多使用镀锌螺栓.
b).不锈钢螺栓
不锈钢螺栓主要是用在特殊环境中,如抗酸,抗碱的环境中防止生锈. 相比碳钢螺栓, 不锈钢螺栓成本较高. 本公司中都比较多采用不锈钢螺栓. 如咖啡壶中容易接触水蒸汽部分, 均采用不锈钢螺栓.
c).铜螺栓
铜螺栓是特殊用途的螺栓, 较少采用, 铜螺栓有较好的抗酸,抗碱性能, 但其承受的扭力较小. 所以只是用于一些特殊要求的埸合. 如电子类部件连接.
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