緊固件常用國內外材料的分析及應用
/ 2021/6/5 10:44:45
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絕大多數緊固件材料為鋼材，作為一名在緊固件行業(yè)工作的人員，有必要了解其中的變化、區分及應用，如果是技術(shù)人員，則應有更深刻的了解。
筆者就本人所了解的材料應用，參照相關(guān)資料，和大家分享一下這方面的知識，對于剛從事本行業(yè)的可以作為一個(gè)指導，對于資深人土，我們可以進(jìn)一步的探討
現在我們常用的材料
標準件有：
ISO(國際性的)
GB(中國
DIN(德國)
AISI/SAE(美國)
JIS(日本)
螺栓等外螺紋用材料
一些沒(méi)有機械性能要求的或是ISO Class 4.8 SAE Grade 1-2 等低碳鋼緊固件，用Q235A SAE 1015 DIN C15 足以，根本不要什么熱處理，直接冷加工制成，而級別稍高一點(diǎn)的緊固件如： ISO Class 6.8 SAE Grade 3-4 則要用含碳量在0.2%以上的鋼，如 C1020 C1022 Ml20 ML35 等，此類(lèi)螺絲也不需要什么熱處理的，冷加工強度完全可以滿(mǎn)足要求。實(shí)際上含碳量越高，冷成型就越困難，也沒(méi)有必要為6.8級的螺絲大材小用，特殊情況另當別論了。
我們最常用的就是ISO Class 8.8 SAE Grade 5 的螺絲， 一般使用中碳鋼，ML35 SAE 1035 DIN 35 JIS SWRCH35K 經(jīng)過(guò)熱處理(淬火+回火)，也可以使用SAE5140 40Cr等，合金元素的增加對熱處理的淬透性有很大的幫助，所以規格大的螺絲可以選擇使用合金鋼，不致于用中碳鋼導致我們常說(shuō)的中心部位“淬不透”現象的存在。
ISO Class 9.8 10.9 SAE Grade 8 則要用低到中合金鋼材料，經(jīng)過(guò)熱處理(淬火+回火)，用合金材料在材料機械性能方面有一個(gè)很好的結合，常用的材料為40Cr 35CrMo SAE5140 SCM435 SAE4135 SAE4137 JIS SCr440(H) DIN 41Cr4等， 實(shí)際上45#也可以達到要求的機械性能，不過(guò)在綜合機械性能方面要比合金鋼稍有遜色。
ISO Class12.9 SATM A574 是一個(gè)對機械性能要求很高的高強度螺栓，則要用中碳合金鋼經(jīng)過(guò)熱處理(淬火+回火)，如SCM435 35CrMo SAE 4137 SAE4135 DIN 34CrMo4，此種高強度螺栓如果表面處理要經(jīng)過(guò)酸洗這一工序時(shí)，會(huì )產(chǎn)生氫脆現象，所以一定要有去氫這一工序(特別是存在尖角的緊固件)，要不然會(huì )死的很慘。
螺母等內螺紋用材料
沒(méi)有機械性能要求的或是ISO Class 5-6 SAE Grade 3-4 一般用C1010 Q235A或 C15，不需要熱處理，冷加工即可。ISO Class 8 ，SAE Grade 5，一般要用Ml35 SAE1035 DIN C35，小規格的螺母不需要熱處即可達要求的機械性能，規格大的要經(jīng)過(guò)熱處理(淬火+回火)，這點(diǎn)GB3098.2說(shuō)的很明白了。
ISO Class 10 ，SAE Grade 8 一般使用中碳鋼經(jīng)過(guò)熱處理即可達到其強度要求。 如SAE1035 等中碳鋼。有一點(diǎn)是大家必須注意的，螺母和螺栓不同，其受力主要以壓縮為主而非伸張，因此螺母的強度不只和材料有關(guān)，還和很多因素有關(guān)的，包括精度、螺距、螺母內倒角、螺母厚度......
平墊圈用料
無(wú)機械性能要求的平墊圈一般用角料制造，如Q235A，有硬度要求但不高時(shí)可以用較厚板料壓延一下達到要求的硬度。彈墊等防松用的墊圈一般用65Mn 70# 或S 50CM—S 70CM制造，要經(jīng)過(guò)熱處理（淬火+回火）
鉚釘、銷(xiāo)軸類(lèi)
鉚釘、銷(xiāo)軸類(lèi)一般用料與螺栓相同，但有些鉚釘硬度不可太高，甚至有些要求HRB60以下，一般正常化材料硬度在HRB70-80，因此有些要經(jīng)過(guò)退火才能達到性能要求。
自攻釘一般用C1018 C1020 C1022 等材料，但國內有些廠(chǎng)家為節約成本，偷工減料，采用18# 15# 20#更用些廠(chǎng)家用Q235A，然后表面滲碳處理完事，這樣制成的自攻釘其心部的韌性達不到要求，易斷。
不銹鋼緊固件本人了解不多，好像SUS304是很常用的。
材料其它特殊要求
假如公司要做用于焊接用的緊固件，電弧焊和氣焊一般對材料都沒(méi)有什么要求的。如果客戶(hù)用的是點(diǎn)焊，那就要乖乖的用低碳鋼做，如果一定要增加強度的話(huà)，可以用一些低碳含Mn元素較高的材料。這里只是一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，很多是在實(shí)際生產(chǎn)中才能注意到的。
當顧客指定要用某一種牌號的材料時(shí)，而公司一時(shí)沒(méi)有這種材料，或這種材料在市場(chǎng)上不易采購，可以了解一下客戶(hù)此緊固件的用途，在符合機械性能的要求下可以提出書(shū)面申請要求代換材料。一些采購客戶(hù)對緊固件不是很專(zhuān)業(yè)，對材料的選擇也不一定都為最佳，做為我們專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)緊固件的廠(chǎng)家，可以給出客戶(hù)更好的建議，達到利益雙收。
當然緊固件用材料要注意的不止這些，例如材料使用前一定要過(guò)時(shí)效期（以前我專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一篇關(guān)于這方面的文章），表面銹爛的材料用于制造一些全螺紋緊固件或用于表面需磨制的緊固件，材料中心組織還有縮孔的不要用于制造拋光頭螺絲......
材料應用千變萬(wàn)化，使用得當，化清水為雞湯，使用不當，小則造成浪費，增加成本，大則公司可能要損失不少的一批銀子！
