紧固件材料课件

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一、金属材料分类和紧固件材料,如：铁、铬、锰等,。,金属,有色金属。如铜、铝及其合金,黑色金属,铸铁与钢,纯铁,:,含碳,0.02%,钢,:,含碳,0.02-2.11%,铸铁,:,含碳,2.11-6.69%,亚共析钢,:C,0.77%,共析钢,:C=0.77%,过共析钢,:0.77%,C,2.11%,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,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,（一）碳钢。,1),、低碳钢,C%0.25%,。,国内通常称为,Q195Q235,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，适用于低强度级别的紧固件。主要用于,4.8,、,5.8,级螺栓及,6,级和,181,螺母。,2),、中碳钢,0.25%0.25%,。低碳马氏体钢目前常用,20MnTiB,等。,2),、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：,40Cr,、,35GrMo,、,35VB,。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,名 称,产 品 等 级,美国材料,日本材料,中国材料,螺母类,DIN,8 SAE,2,1010,，,1015,SWRM8,、,SWRM10,SWRM15SWRCH10,Q195Q215,ML10,20,螺母类,DIN10,SAE,5,1030,、,1035,SWRCH30,，,SWRCH35,35#ML35,45#ML45,螺栓类,ISO 4.6,1008,SWRM 8,、,SWRM10,ML10,螺栓类,ISO4.8,1010,SWRM8,、,SWRM10,Q195F,、,Q215F,螺栓类,SAE 2,ISO 5.8,1015,、,1018,SWRCH15,Q215F,、,Q235,、,螺栓类,ISO 6.8,、,8.8,SAE,5,1030,、,1035,SS35C,、,SWRCH32,SWRCH35,、,SWCH32,35#,ML35,螺栓类,ISO 10.9,、,SAE 8,-,-,20MnTiB,、,35VB,35CrMo,、,42CrMo,(,三）,不锈钢有奥氏体、铁氏体和马氏体,1,）、奥氏体不锈钢（,18%Cr,、,8%Ni,）耐热性好，耐腐蚀性 好，可焊性好，,304,、,305,、,316,、,321,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。固溶退火后的强度为,516N,mm2,，冷作硬化后强度为,620/N,mm2,；,2,）、,430,、,430F,铁素体不锈钢不能热处理，铁素体不锈钢。,18%Cr,镦锻性较好，耐腐蚀性强于马氏体；一般强度为,500N,mm2,左右；,3,）、马氏体、,13%Cr,耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好，,410,、,416,、,431,马氏体不锈钢。,紧固件用钢的要求,不锈钢材料,不,锈,钢,304,、,305,奥氏体不锈钢,430,、,450,铁素体不锈钢,410,、,416,、,431,马氏体不锈钢,316,、,321,、,431,特殊用途不锈钢,二、冷镦工艺对材料的要求：,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。低碳量钢含碳量低于,0.20%,、强度,b420N/mm2,、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，退火后的硬度,HRB 88,为最隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮的生成。,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,60%,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。,材料常见裂纹,3,）、材料的低倍缺陷：材料中心疏松、方框偏析小、缩孔和气泡、内裂和外裂。否则容易发生螺栓掉头现象，螺栓搓丝容易引起中心疏松开裂。,4,）、含硅,Si,（小于,0.03,0.07%,）、,Mn,低（低碳钢不大于,0.5%,，中碳钢不大于,0.65%,），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。,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象，否则生成的氧化皮直接影响到产品外观质量。,6,）、钢的淬透性要好。,7,）、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、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。,、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。,市场上的,ML,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,1,）、碳（,C,）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳 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。,2,）、锰（,Mn,）：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，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。,3,）、镍（,Ni,）：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效果，减小氢脆的作用,四、各类元素对钢的性质的影响,4,）、铬（,Cr,）：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。,5,）、钼（,Mo,）：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很大影响。,6,）、硼（,B,）：能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生 预期的反应。,7,）、矾（,V,）：细化奥氏体晶粒，改善韧性。,8,）、硅（,Si,）：保证钢件的强度，适当的含量可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（）,304HC,磁性为（）,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,min,700N/mm,Ys,屈服强度,min 450N/mm,）。,五、,304,、,316,奥氏体不锈钢加工后的特性,1,）、,316,材质抗化学品腐蚀，抗孔蚀性及抗海水耐蚀性能相对于,304M,及,304HC,要优良。,2,）、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（,6.8,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 钢不易锁死。,