A csavarok anyagának elemzése

A csavarok a mechanikai tulajdonságok osztálya szerint besorolt ​​rögzítőelemeket a közönséges csavarokhoz és csavarokhoz kötiknagy szilárdságú csavarok. A különböző anyagok közvetlenül befolyásolják a csavarok mechanikai teljesítményét és alkalmazható választékát. Az alábbiakban az általánosan használt csavaranyagok elemzése látható referenciaként.

1. Közönséges csavarok általános anyagai

A 8.8 tulajdonságosztály alatti csavarok közönséges szilárdságú csavarok, amelyek általában alacsony szén- vagy közepes széntartalmú acélhuzalból készülnek hideg fejezéssel és menethengerléssel, edzés és temperáló hőkezelés nélkül. Példaként a leggyakrabban használt 4.8 osztályt vesszük: a névleges szakítószilárdság legalább 400 MPa, a folyás/szakítószilárdság 0,8, a névleges folyáshatár pedig nem kisebb, mint 400 × 0.8=320 MPa.

A közönséges csavarokhoz használt általános huzalrudak a következők:

1008K

1010

1015K

1032

1035

1040

CH38F

1039

Egyéb szénacél huzalrudak, amelyek megfelelnek a teljesítménykövetelményeknek

A fenti szénacél huzalrudak természetüknél fogva nem mágnesesek; a nem mágneses jellemzők főként arozsdamentes acél rögzítők. Hidegen megmunkálás után az ausztenites rozsdamentes acélok mágnesessége gyenge: a 304M hidegmegmunkálás után körülbelül 1,6 μ-2,0 μ, a 304HC körülbelül 1,01 μ-1,6 μ, a 316-os fokozat pedig 1,01 μ alatti mágnesességgel rendelkezik.

2. Általános anyagok a nagy szilárdságú csavarokhoz

A nagy szilárdságú csavarokhoz nagyobb szakítószilárdságú anyagok szükségesek, hogy megfeleljenek a nagyobb előfeszítési és teherbírási követelményeknek. Az oltás és temperálás hőkezelése jelentős hatással van az anyag szilárdságára. Edzés után a 40Cr általában nem tudja stabilan kielégíteni a 10.9S osztályú szerkezeti nagy szilárdságú csavarok anyagkövetelményeit; korlátozott ellenőrzési körülmények között a megeresztés utáni felületi keménység előzetes referenciaként használható az anyagszilárdsági fokozathoz. Nagy igénybevétel esetén a különböző anyagokból készült nagy szilárdságú csavarok eltérő késleltetett törésállóságot mutatnak.

2.1 40Cr nagy szilárdságú csavarok

A 40Cr nagy szilárdságú csavarokat főként csavar-gömbcsuklós tértartókban használják. Tervezési szilárdságuk általában 390 MPa (d nagyobb vagy egyenlő, mint 30 mm) vagy 430 MPa (d < 30 mm), normál üzem közben viszonylag alacsony előfeszítő feszültség mellett. Nagy előterhelést igénylő körülmények esetén az anyag késleltetett törésállóságát gondosan értékelni és biztosítani kell.

2.2 20MnTiB nagy szilárdságú csavarok

A 20MnTiB egy alacsony szén-dioxid-kibocsátású bórötvözet acél. Edzés és temperálás után kiegyensúlyozott átfogó tulajdonságokat biztosít, késleltetett törésállósága pedig felülmúlja a 40Cr-t és a 40B-t, így alkalmas nagy előterhelésű, nagy igénybevételű acélszerkezet-csatlakozó szerelvényekhez.

2.3 Szabványos ajánlott anyagválasztás

A jelenlegi kínai nemzeti szabvány szerint a nagy szilárdságú nagyhatlapfejű csavar, anya és alátét szerelvények acélszerkezetekhez, a 10.9S osztályú csavarokhoz ajánlott anyagok a következők:

Méret kisebb vagy egyenlő, mint M24: 20MnTiB;

M27–M30 méret: 35 VB.

A nagy átmérőjű, nagy szilárdságú csavarokat nehéz edzés közben keményíteni, ezért kerülni kell a túl nagy átmérőket. Ha nagy átmérőjű csavarokra van szükség, az üzemi feszültséget ennek megfelelően csökkenteni kell, és az anyag edzhetőségét ellenőrizni kell, hogy megfeleljen a keresztmetszeti teljesítmény követelményeinek.

3. Összegzés

Mind a közönséges, mind a nagy szilárdságú csavarok esetében az anyagválasztás közvetlenül befolyásolja a szilárdságot, a szívósságot, a fáradtságállóságot, a késleltetett törésállóságot és az alkalmazható szolgáltatási tartományt. A kiválasztás során az illeszkedő anyagminőségeket és hőkezelési eljárásokat a terhelési osztálynak, az előterhelési követelményeknek, a szolgáltatási környezetnek és a vonatkozó szabványoknak megfelelően kell megválasztani a kötés megbízhatóságának biztosítása érdekében.