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超實用的碳鋼合金鋼緊固件知識

緊固件是將兩個或者兩個以上的零件(或構件)緊固連接, 成為一個整體機械零件的總稱,緊固件品種規格繁多,性能用途各異,并且標準化,系列化,通用化的程度高。本文主要介紹碳鋼、合金鋼緊固件的等級,選材等內容。

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一、鋼制連接用螺栓性能等級分類:

鋼質連接用螺栓性能等級分為 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級,其中8.8級及以上螺栓材質為低碳合金鋼或中碳鋼并經熱處理(淬火、回火),通稱為高強度螺栓,8.8級以下(不含8.8級)通稱為普通螺栓。

 螺栓性能等級標號由兩部分數字組成,分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如,性能等級4.6級的螺栓,其含義是:

1、螺栓材質公稱抗拉強度達400MPa級;

2、螺栓材質的屈強比值為0.6;

3、螺栓材質的公稱屈服強度達 400X0.6=240MPa級性能等級

4、10.9級高強度螺栓,其材料經過熱處理后,能達到:

     01、螺栓材質公稱抗拉強度達 1000MPa 級;

    02、螺栓材質的屈強比值為0.9;

    03、螺栓材質的公稱屈服強度達 1000X0.9=900MPa級

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二、 碳鋼和合金鋼的化學成份特征:

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1.碳鋼。我們以碳鋼料中碳的含量區分低碳鋼,中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。

   ①低碳鋼C%≤0.25% 國內通常稱為A3鋼。國外基本稱為1008,1015,1018,1022等。主要用于4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產品。(注:鉆尾釘主要用1022材料。)

   ②中碳鋼0.25%<C%≤0.45%  國內通常稱為35號、45號鋼,國外基本稱為1035,CH38F,1039,40ACR等。主要用于8級螺母、8.8級螺栓及8.8級內六角產品。

    ③高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用

2.合金鋼:在普碳鋼中加入合金元素,增加鋼材的一些特殊性能:如35、40鉻鉬、SCM435,10B38。常選用SCM435鉻鉬合金鋼,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

常用鋼質連接用螺栓性能選用材料一覽表:

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三、 材料中各類元素對鋼的性質的影響:

1、碳(C):提高鋼件強度,尤其是其熱處理性能,但隨著含碳量的增加,塑性和韌性下降,并會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能。 

2、錳(Mn):提高鋼件強度,并在一定程度上提高可淬性。即在淬火時增加了淬硬滲入的強度,錳還能改進表面質量,但是太多的錳對延展性和可焊性不利。并會影響電鍍時鍍層的控制。

3、鎳(Ni):提高鋼件強度,改善低溫下的韌性,提高耐大氣腐蝕能力,并可保證穩定的熱處理效果,減小氫脆的作用。

4、鉻(Cr):能提高可淬性,改善耐磨性,提高耐腐蝕能力,并有利于高溫下保持強度。

5、鉬(Mo):能幫助控制可淬性,降低鋼對回火脆性的敏感性,對提高高溫下的抗拉強度有很大影響。

6、硼(B):能提高可淬性,并且有助于使低碳鋼對熱處理產生預期的反應。

7、礬(V):細化奧氏體晶粒,改善韌性。

8、硅(Si):保證鋼件的強度,適當的含量可以改善鋼件塑性和韌性。


四、 螺栓選材的基本原則 :

1、材料化學成分符合GB/T 3098.1中規定的緊固件各性能等級用鋼的化學成分極限要求。

2、充分考慮材料的加工性能,根據加工方式的不同選擇冷鐓性能良好的的材料或易切削材料。

3、高強度螺栓需綜合考慮到材料的冶金質量、包括含氧量、夾雜物和帶狀組織等,保證細晶粒的均勻的原始組織。

4、高強度螺栓還需保證材料熱處理生產過程中的性能包括淬透性、淬硬性、變形量、脫碳傾向等。

5、具有生產經濟性,在保證性能需求的前提下綜合考慮材料價格、采購難度、加工成本等。


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