紧固件材料.ppt

《紧固件材料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《紧固件材料.ppt（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、紧固件材料紧固件材料钢的分类钢的分类 钢按用途分建筑用钢：螺纹钢结构用钢（渗钢、调钢、弹簧钢）工具钢（碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢）特殊用钢（不锈钢、耐热钢）按化学成分合金钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢碳素钢按用途分钢的分类钢的分类 碳素钢按含碳量分低碳钢0.25%C中碳钢0.30.55%C高碳钢0.60%C按质量分普通碳素钢S、P含量分别0.055%、0.045%优质碳素钢S、P含量0.040%高级优质碳素S、P含量分别为0.03%、0.035%按用途分碳素结构钢碳素工具钢 紧固件用钢的要求紧固件用钢的要求（一）碳钢。（一）碳钢。1)、低碳钢、低碳钢C%0.25%。国内通常称为国

2、内通常称为Q195Q235钢。含碳量较低，可塑性钢。含碳量较低，可塑性好适用于冷镦加工，但不能通过热处理来提高强度，适好适用于冷镦加工，但不能通过热处理来提高强度，适用于低强度级别的紧固件。主要用于用于低强度级别的紧固件。主要用于4.8、5.8级螺栓及级螺栓及6级和级和181螺母。螺母。2)、中碳钢、中碳钢0.25%0.25%C%0.25%。低碳马氏体。低碳马氏体。低碳马氏体。低碳马氏体钢目前常用钢目前常用钢目前常用钢目前常用20MnTiB20MnTiB等。等。等。等。2)2)、中碳合金钢：在普碳钢中加入合金元素，增加中碳合金钢：在普碳钢中加入合金元素，增加中碳合金钢：在普碳钢中加入合金元素，

3、增加中碳合金钢：在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能，如使用最多的合金钢有：钢材的一些特殊性能，如使用最多的合金钢有：钢材的一些特殊性能，如使用最多的合金钢有：钢材的一些特殊性能，如使用最多的合金钢有：40Cr40Cr、35GrMo35GrMo、35VB35VB。合金钢中的合金元。合金钢中的合金元。合金钢中的合金元。合金钢中的合金元素增加则提高淬透性、提高强度，也改善紧固件耐高素增加则提高淬透性、提高强度，也改善紧固件耐高素增加则提高淬透性、提高强度，也改善紧固件耐高素增加则提高淬透性、提高强度，也改善紧固件耐高温、耐低温、耐腐蚀的使用条件。要预退火处理。温、耐低温、耐腐蚀的使用条件

4、。要预退火处理。温、耐低温、耐腐蚀的使用条件。要预退火处理。温、耐低温、耐腐蚀的使用条件。要预退火处理。产品性能对材料的要求产品性能对材料的要求名名 称称产产 品品 等等 级级美国材料美国材料日本材料日本材料中国材料中国材料螺母类螺母类DINDIN 8 8 SAESAE2 2 10101010，10151015SWRM8SWRM8、SWRM10SWRM10SWRM15SWRCH10SWRM15SWRCH10Q195Q215Q195Q215ML10ML102020螺母类螺母类DINDIN 1010 SAE SAE 5 510301030、10351035SWRCH30SWRCH30，SWRCH3

5、5SWRCH3535#ML3535#ML3545#ML4545#ML45螺栓类螺栓类ISO 4.6ISO 4.610081008SWRM 8 SWRM 8、SWRM10SWRM10ML10ML10螺栓类螺栓类ISO4.8ISO4.810101010SWRM8SWRM8、SWRM10SWRM10Q195FQ195F、Q215FQ215F螺栓类螺栓类SAE 2 SAE 2 ISO 5.8ISO 5.810151015、10181018SWRCH15SWRCH15Q215FQ215F、Q235Q235、螺栓类螺栓类ISO 6.8ISO 6.8、8.88.8SAESAE 5 510301030、103

6、51035SS35CSS35C、SWRCH32SWRCH32SWRCH35SWRCH35、SWCH32SWCH3235#35#ML35ML35螺栓类螺栓类ISO 10.9ISO 10.9、SAE 8SAE 8-20MnTiB20MnTiB、35VB35VB35CrMo35CrMo、42CrMo42CrMo(三）不锈钢有奥氏体、铁氏体和马氏体不锈钢有奥氏体、铁氏体和马氏体 1 1）、奥氏体不锈钢（）、奥氏体不锈钢（）、奥氏体不锈钢（）、奥氏体不锈钢（18%Cr18%Cr、8%Ni8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性）耐热性好，耐腐蚀性）耐热性好，耐腐蚀性）耐热性好，耐腐蚀性 好，可焊性好，好，可焊性好，

7、好，可焊性好，好，可焊性好，304304、305305、316316、321321是不可热处理的，但是不可热处理的，但是不可热处理的，但是不可热处理的，但它的强度可通过冷作硬化和应变硬化来提高强度。固溶退火后它的强度可通过冷作硬化和应变硬化来提高强度。固溶退火后它的强度可通过冷作硬化和应变硬化来提高强度。固溶退火后它的强度可通过冷作硬化和应变硬化来提高强度。固溶退火后的强度为的强度为的强度为的强度为516N516Nmm2mm2，冷作硬化后强度为，冷作硬化后强度为，冷作硬化后强度为，冷作硬化后强度为 620/N620/Nmm2mm2；2 2）、）、）、）、430430、430F430F铁素体不锈

8、钢不能热处理，铁素体不锈钢。铁素体不锈钢不能热处理，铁素体不锈钢。铁素体不锈钢不能热处理，铁素体不锈钢。铁素体不锈钢不能热处理，铁素体不锈钢。18%Cr18%Cr镦锻性较好镦锻性较好镦锻性较好镦锻性较好 ，耐腐蚀性强于马氏体；一般强度为，耐腐蚀性强于马氏体；一般强度为，耐腐蚀性强于马氏体；一般强度为，耐腐蚀性强于马氏体；一般强度为 500N500Nmm2mm2左右；左右；左右；左右；3 3）、马氏体、）、马氏体、）、马氏体、）、马氏体、13%Cr13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好，耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好，耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好，耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好，410410

9、、416416、431431马氏体不锈钢。马氏体不锈钢。马氏体不锈钢。马氏体不锈钢。紧固件用钢的要求紧固件用钢的要求 不锈钢材料不锈钢材料 不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢 304304、305305奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢430430、450450铁素体不锈钢铁素体不锈钢铁素体不锈钢铁素体不锈钢410410、416416、431431马氏体不锈钢马氏体不锈钢马氏体不锈钢马氏体不锈钢316316、321321、431431特殊用途不锈钢特殊用途不锈钢特殊用途不锈钢特殊用途不锈钢二、冷镦工艺对材料的要求：1 1）、冷镦工艺要求材料硬度要低，塑性要好，便于冷镦加工成形。）、冷镦工艺

10、要求材料硬度要低，塑性要好，便于冷镦加工成形。）、冷镦工艺要求材料硬度要低，塑性要好，便于冷镦加工成形。）、冷镦工艺要求材料硬度要低，塑性要好，便于冷镦加工成形。低碳量钢含碳量低于低碳量钢含碳量低于低碳量钢含碳量低于低碳量钢含碳量低于0.20%0.20%、强度、强度、强度、强度b420N/mm2b420N/mm2、冷作、冷作、冷作、冷作硬化趋势就小。中碳钢或低碳、中碳合金钢要进行退火处理，退硬化趋势就小。中碳钢或低碳、中碳合金钢要进行退火处理，退硬化趋势就小。中碳钢或低碳、中碳合金钢要进行退火处理，退硬化趋势就小。中碳钢或低碳、中碳合金钢要进行退火处理，退火后的硬度火后的硬度火后的硬度火后的硬

11、度HRB 88HRB 88为最隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮为最隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮为最隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮为最隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮的生成。的生成。的生成。的生成。2 2）、材料表面质量要好。这是冷镦和热镦中最特出的问题，材料）、材料表面质量要好。这是冷镦和热镦中最特出的问题，材料）、材料表面质量要好。这是冷镦和热镦中最特出的问题，材料）、材料表面质量要好。这是冷镦和热镦中最特出的问题，材料表面的发纹和微细裂是引起镦锻开裂的主要因素。这类裂缝是沿表面的发纹和微细裂是引起镦锻开裂的主要因素。这类裂缝是沿表面的发纹和微细裂是引起镦锻开裂的主要因素。这类裂缝是沿

12、表面的发纹和微细裂是引起镦锻开裂的主要因素。这类裂缝是沿轴线方向，几乎占产品开裂比例轴线方向，几乎占产品开裂比例轴线方向，几乎占产品开裂比例轴线方向，几乎占产品开裂比例60%60%以上。但轴向的裂缝并不以上。但轴向的裂缝并不以上。但轴向的裂缝并不以上。但轴向的裂缝并不影响强度，就是外观质量不好，让用户担心而拒收，非常可惜。影响强度，就是外观质量不好，让用户担心而拒收，非常可惜。影响强度，就是外观质量不好，让用户担心而拒收，非常可惜。影响强度，就是外观质量不好，让用户担心而拒收，非常可惜。材料常见裂纹3 3）、材料的低倍缺陷：材料中心疏松、方框偏析小、缩孔和气）、材料的低倍缺陷：材料中心疏松、方

13、框偏析小、缩孔和气泡、内裂和外裂。否则容易发生螺栓掉头现象，螺栓搓丝容易泡、内裂和外裂。否则容易发生螺栓掉头现象，螺栓搓丝容易引起中心疏松开裂引起中心疏松开裂 。4 4）、含硅）、含硅SiSi（小于（小于0.030.030.07%0.07%）、）、MnMn低（低碳钢不大于低（低碳钢不大于0.5%0.5%，中碳钢不大于，中碳钢不大于0.65%0.65%），冷作硬化程度低，所以拉丝），冷作硬化程度低，所以拉丝面缩率尽量取下限，避免过高的冷作硬化。面缩率尽量取下限，避免过高的冷作硬化。5 5）、）、热镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现热镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现热

14、镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现热镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现象，否则生成的氧化皮直接影响到产品外观质量。象，否则生成的氧化皮直接影响到产品外观质量。象，否则生成的氧化皮直接影响到产品外观质量。象，否则生成的氧化皮直接影响到产品外观质量。6 6）、钢的淬透性要好。）、钢的淬透性要好。）、钢的淬透性要好。）、钢的淬透性要好。7 7）、表面脱碳层的影响。）、表面脱碳层的影响。）、表面脱碳层的影响。）、表面脱碳层的影响。二、冷镦工艺对材料的要求：三、材料检验、首先检验钢材的批号、炉号、钢种（是切削用钢、首先检验钢材的批号、炉号、钢种（是切削用钢、轧制用钢、还是镦锻

15、用钢），检验的结果要与质量保轧制用钢、还是镦锻用钢），检验的结果要与质量保证书相比较。证书相比较。、进行冷和热镦锻的样件试验，检查材料的外观质量、进行冷和热镦锻的样件试验，检查材料的外观质量有否发纹、细开裂和材料折叠，判定能否适用于紧固有否发纹、细开裂和材料折叠，判定能否适用于紧固件的生产这是一般企业都可以做到的，但又很少有企件的生产这是一般企业都可以做到的，但又很少有企业做。它能避免批量报废，减少损失。业做。它能避免批量报废，减少损失。市场上的市场上的MLML钢就是钢厂做这一试验而确定的。钢就是钢厂做这一试验而确定的。三、材料检验、尤其对中碳钢、合金钢和钢结构螺栓必须要进行化学成份分析。主要

16、考虑热处理和外商对材质的特殊要求。、热酸检验的目的是检查材料中心疏松和材料中心方框偏析的程度，防止螺栓掉头的发生和搓丝工序中的轴向开裂。、抗拉强度、伸长率的试验。四、各类元素对钢的性质的影响n n1 1）、碳（）、碳（）、碳（）、碳（C C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性）：提高钢件强度，尤其是其热处理性）：提高钢件强度，尤其是其热处理性）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳能，但随着含碳能，但随着含碳能，但随着含碳 量的增加，塑性和韧性下降，并会量的增加，塑性和韧性下降，并会量的增加，塑性和韧性下降，并会量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。影响到钢件的冷

17、镦性能及焊接性能。影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。n n2 2）、锰（）、锰（）、锰（）、锰（MnMn）：提高钢件强度，并在一定程度上）：提高钢件强度，并在一定程度上）：提高钢件强度，并在一定程度上）：提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可锰还能改进表面质量，但是太多的

18、锰对延展性和可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。n n3 3）、镍（）、镍（）、镍（）、镍（NiNi）：提高钢件强度，改善低温下的韧）：提高钢件强度，改善低温下的韧）：提高钢件强度，改善低温下的韧）：提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用效果，减小氢脆的作用效果，减小氢脆的作用效果，减小氢脆的作用四、各

19、类元素对钢的性质的影响n n4 4）、铬（）、铬（CrCr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。n n5 5）、钼（）、钼（MoMo）：能帮助控制可淬性，降低钢对）：能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。很大影响。n n6 6）、硼（）、硼（B B）：能提高可淬性，并且有助于使低）：能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生碳钢对热处理产生 预期的反应。预期的反应。n n7 7）、矾（）、矾（V V）：细化奥氏

20、体晶粒，改善韧性。）：细化奥氏体晶粒，改善韧性。n n8 8）、硅（）、硅（SiSi）：保证钢件的强度，适当的含量可）：保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。以改善钢件塑性和韧性。五、304、316奥氏体不锈钢加工后的特性1）、不锈钢正常状态无磁性。304M冷加工后略有磁性（1.6u-2.0u）304HC磁性为（1.01u-1.6u）316材质冷加工后磁性小于1.01u。2）、304、316均有良好的延展性，易冷加工成型，抗拉强度、屈服强度、均可达到要求。（Ts 抗拉强度 min700N/mm,Ys 屈服强度min 450N/mm）。五、304、316奥氏体不锈钢加工后的特性n n

21、1 1）、）、316316材质抗化学品腐蚀，抗孔蚀性及抗海水材质抗化学品腐蚀，抗孔蚀性及抗海水耐蚀性能相对于耐蚀性能相对于304M304M及及304HC304HC要优良。要优良。n n2 2）、总之，不锈钢标准件特性为耐腐蚀、美观、）、总之，不锈钢标准件特性为耐腐蚀、美观、卫生，但其强度、硬度正常情况下相当于碳钢卫生，但其强度、硬度正常情况下相当于碳钢（6.86.8级）故对不锈钢产品应不可撞击、敲打、注级）故对不锈钢产品应不可撞击、敲打、注意维护其表面光洁度、精度，且不能和使用碳钢产意维护其表面光洁度、精度，且不能和使用碳钢产品一样随便施加力量，亦不可施力过大，同时因不品一样随便施加力量，亦不可施力过大，同时因不锈钢延展性好，在使用时产生钢屑易粘于螺帽牙级锈钢延展性好，在使用时产生钢屑易粘于螺帽牙级处，增加摩檫力，易导致锁死，而使用碳钢即使产处，增加摩檫力，易导致锁死，而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落，相对于不锈生铁屑也会掉落，相对于不锈 钢不易锁死。钢不易锁死。结束结束