螺栓疲劳的原理及影响

螺栓的疲劳强度一直以来都是受到重视的问题，有数据表明螺栓的失效绝大多数是由于疲劳破坏引起的，且疲劳破坏时螺栓几乎无征兆，因此重大事故很容易在产生疲劳破坏时发生。热处理能够优化紧固件材料性能，使其疲劳强度提高，针对高强度螺栓越来越高的使用要求，通过热处理提高螺栓材料的疲劳强度更显十分重要。 一、疲劳裂纹的萌生---     疲劳裂纹最先开始的地方称为疲劳源，疲劳源对于螺栓微观结构组织很敏感，能在很小的尺度下萌生疲劳裂纹，一般在3～5个晶粒尺寸内，螺栓表面质量问题是主要的疲劳源，大部分的疲劳始于螺栓表面或者亚表面。螺栓材料晶体内部存在的大量位错和一些合金元素或杂质，晶界强度差异，这些因素都有可能导致疲劳裂纹萌生。研究表明，疲劳裂纹易发位置有：晶界、表面夹杂物或第二相颗粒、空洞，这些位置都与材料复杂多变的微观组织有关。如果热处理后能够改善微观组织，那么就能在一定程度上提高螺栓材料的疲劳强度。 二、脱碳对疲劳度的影响---      螺栓表面脱碳会降低淬火后螺栓的表面硬度、耐磨性，并显著降低螺栓疲劳强度。GB/T3098.1标准中就有针对螺栓性能的脱碳试验，并规定最大脱碳层深度。大量的文献资料表明，由于不当的热处理方式，使得螺栓表面脱碳和表面质量下降，从而使其疲劳强度降低。在分析42CrMoA风电机组高强度螺栓断裂失效原因时，发现在头杆交接处是因为存在脱碳层。Fe3C在高温下能与O2、H2O、H2发生反应导致螺栓材料内部Fe3C的减少，从而增加了螺栓材料的铁素体相，降低螺栓材料强度，容易引发微裂纹。在热处理过程中控制好加热温度，同时必须采用可控气氛保护加热能够很好地解决这一问题。 三、热处理对疲劳度的影响---      在对螺栓疲劳强度进行分析时，发现提高螺栓的静载荷承受能力可通过提高硬度来实现，而疲劳强度的提高并不能通过提高硬度的方法。因为螺栓有缺口应力会引起较大的应力集中，对于没有应力集中的样品提高硬度是能够提高其疲劳强度的。硬度是衡量金属材料软硬程度的指标，是材料抵抗比它更硬物体压入的能力，硬度高低也同样反映了金属材料的强度、塑性的大小。螺栓表面的应力集中会降低其表面强度，在受到交变的动载荷时，在缺口应力集中部位不断发生微变形和恢复的过程，且其受到的应力远远大于无应力集中的部位，从而容易导致疲劳裂纹的产生。紧固件通过热处理调质改善显微组织，并具有优良的综合力学性能，可以提高螺栓材料的疲劳强度，合理控制晶粒尺寸以保证低温冲击功，也能获得较高的冲击韧性。合理的热处理细化晶粒，缩短晶界距离能阻止疲劳裂纹的产生，在材料内部如果存在一定量的晶须或第二项颗粒，这些加入的相便可以在一定程度上阻止驻留滑移带的滑移，从而阻止了微裂纹的萌生和扩展。 四、结论---      疲劳裂纹总是萌生于材料中最薄弱环节，螺栓因为表面或次表面的缺陷容易产生裂纹，材料内部容易产生驻留滑移带、晶界、表面夹杂物或第二相颗粒、空洞处，因为这些位置容易导致应力集中。热处理对螺栓材料疲劳强度的影响较大，在热处理过程中，要根据螺栓性能来具体确定热处理工艺。初始疲劳裂纹的产生是由于螺栓材料微观组织缺陷导致应力集中引起的。热处理是一种优化紧固件组织的方法，能在一定程度上提高螺栓材料的疲劳性能，提高产品的寿命。从长远看能够节约资源，符合可持续发展战略。 

更新于: 2024-09-12，点击: 8

抽芯铆钉热处理工艺

高强度抽芯铆钉在冷嫩或热傲并滚轧螺纹后使用盐浴炉或辊底炉进行淬火、回火热处理以提高其强度和硬度。热处理是决定高强度抽芯铆钉制品质量的重要工序。淬火温度通常保证在800-9009C,回火温度则按钢种特性的不同,控制在350-6501C。如果掌握好回火温度可减少其对滞后断裂强度的影响,同时又能保证抽芯铆钉制品的拉伸强度,使其符合设计的要求。为了保证热处理的均匀度,必须选择热处理后中部硬度降低不多的钢种。必须在热处理中准确调整炉中的露点,由于热处理制品表面脱碳是造成铆矩系数偏差的主要因素,以及再渗碳会增高滞后断裂的敏感性。

更新于: 2024-09-12，点击: 8

义文小课堂：不锈钢紧固件的应用和锁死

为什么不锈钢螺丝和螺母不能一起用？  我们都知道自攻螺丝是不需要螺母的，因为它天生自带酷炫防松技能。但是你听过没，不锈钢螺丝是不能和螺母一起使用的。这又是为什么呢？之所以会出现这种说法，其实是因为，在低温管道法兰装配时，如果用不锈钢螺栓和螺母加以紧固，一段时间后非常容易发生咬死的现象。这是因为拧好之后，螺纹和螺栓整体结构会出现微微变形，导致咬合得更紧；或者时间长了之后，螺丝和螺孔会产生“胶合”的现象。此时想再把螺栓和螺母拆下来，会需要更多的力来克服螺纹连接的摩擦力和克服因材料形变以及破坏分子间聚合产生的能量，总而言之，会变得尤为困难。   为了避免难以拆卸的情况发生，我们可以采用以下几种方法。①可以把螺母的材质换成铜螺母，这样可以避免融合现象。②拧螺母前在螺杆式涂抹些润滑脂。③可以采用防咬合剂可防止零部件高温情况下的腐蚀、烧结、生锈和磨损等等。 为什么你的不锈钢紧固件会锁死？  紧固件中金属紧固件经常会因为各种原因发生锈蚀，在发生锈蚀时一些紧固件会出现完全锁死的问题，导致紧固件本身的操作失去效能，也就是无法拆卸或继续锁上紧固件。紧固件的完全锁死可能只发生在短短几秒钟以内...... 首先我们要知道不锈钢紧固件为什么会出现锁死的现象：1. 没有正确选择产品，在使用前应先确认产品的机械性能是否能满足使用需求。另外，螺丝的长度选择恰当，以旋紧后露出螺帽一到两个牙距为准。2. 牙纹粗糙或有异物如果有焊渣及其他金属屑夹在牙纹间，常会导致锁死。3. 用力太过或上锁速度过快尽可能选用扭力扳手或套筒扳手，避免使用活动扳手或电动扳手，因为电动扳手常导致上锁速度过快，温度急速上升而锁死。4. 施力方向角度错误螺帽必须垂直于螺丝的轴线进行旋合，切勿倾斜。 避免锁死的预防措施和办法：1、正确选择产品：使用前先确认产品的机械性能是否能满足使用需求，如螺丝的抗拉强度与螺母的保证载荷。螺丝的长度要选择适当，以旋紧后露出螺母1-2个牙距为准。2、使用前查看螺纹是否粗糙，螺纹间是否有铁屑或污物，这些东西常会导致锁死。3、使用前可以给紧固件做润滑spa：建议使用黄油，二硫化钼，云母，石墨或滑石粉来做润滑，目前普遍用浸蜡处理来做润滑防锁死。4、注意使用方法a、旋入的速度力量要适当，不要过快过大，尽可能选用扭力扳手或套筒扳手，避免使用活动扳手或电动扳手。速度过快会使温度急速上升而导致锁死。b、施力的方向，螺母必须垂直于螺丝的轴线进行旋入。5、使用垫圈能有效防止上锁过紧的问题。6、锁死或咬死常发生在不锈钢，铝合金及钛合金材料的紧固件上，这些金属合金本身有防腐蚀性能，会在表面受损伤时，在金属表面产生一层薄的氧化层来防止进一步锈蚀。当不锈钢的紧固件被锁紧时，牙纹间所产生的压力与热量会破坏这一氧化层，使的金属螺纹间发生阻塞或剪切，进而发生黏着的现象。当这一现象持续发生时，将使不锈钢紧固件完全锁死，再也无法拆下或继续锁上。通常这一系列的阻塞_剪切_黏着_锁死的一连串动作就发生再短短几秒钟，所以正确认识使用这类紧固件，方可预防这种现象。 也有朋友会奇怪，为什么不锈钢紧固件有时会有锁死的问题，但是碳钢紧固件并不经常发生类似现象呢?  这个要从不锈钢和碳钢这两种材质来看。不锈钢标准件材质比较软，有比较好的延展性。不锈钢标准件的硬度就拿SUS316的来说，和碳钢的标准件的硬度对比，都是比碳钢的标准件8.8级的还要软。不锈钢具有较好的延展性，但其硬度与碳钢有一定差距。

更新于: 2024-07-29，点击: 21

金属零部件如何防腐蚀？

在我们的日常生活中，金属腐蚀是非常常见的自然现象。然而在工业用途中，零部件的腐蚀可能会造成严重的后果。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%，占钢铁当年产量的25%-30%。这些数据只是与腐蚀有关的直接损失数据，还有更多难以估计的间接损失。  金属为什么会发生腐蚀?腐蚀常见的形态有哪些?如何预防腐蚀现象的发生?今天，义文为您答疑解惑! 金属腐蚀的原因及破坏金属的腐蚀，是指金属材料和周围介质接触时发生化学或电化学作用而引起的一种破坏现象。对于金属而言，在自然界大多是以金属化合物的形态存在。从热力学的观点来看，除了少数贵金属(如金、铂等)外，各种金属都有转变成离子的趋势。因此，金属元素比它们的化合物具有更高的自由能，必然有自发地转回到热力学上更稳定的自然形态一一氧化物的趋势，所以说金属腐蚀是自发的普遍存在的一种现象，是不可避免的。 金属腐蚀的分类按照腐蚀机理的角度来考虑，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。按照腐蚀的破坏形式分:l 一般腐蚀(攻击腐蚀)l 电化学腐蚀(接触腐蚀)l 局部腐蚀(丝状腐蚀，孔蚀，缝隙腐蚀)l 应力腐蚀l 晶间腐蚀l 氢腐蚀 下面我们就讲讲这六类腐蚀的大致特点:        金属腐蚀的防护方法金属腐蚀的防护方式具有多样性，归结为两点:一是改善金属的本质；二是将被保护金属和腐蚀介质进行隔离，在金属的表面形成保护层，改变腐蚀条件和电化学保护等。具体采取的方案有：1，正确选择金属材料和改善材料的组织状态。2，采取电化学防护。3，添加缓蚀剂。4，采用有效的表面覆盖层。5，优化连接结构等。义文可为您提供更多优质的抗腐蚀抗磨损产品，让您的工业生产更加安全、可靠！今天的五金知识就介绍到这里，想要更多干货，请持续关注义文工业五金！

更新于: 2024-06-24，点击: 32

紧固件防松小知识

螺纹紧固件是指作紧固连接用的一类机械零件。由于其便于拆卸和可重复利用的优点而广泛应用在各个行业领域，但存在着易于松动不能长期使用的弊端，从而带来一些危害。◎为何螺纹紧固件会松动?当配套的螺纹和紧固件支撑表面之间发生相对运动时，拧紧的紧固件就会发生自松动现象。当作用于连接件上的横向力超过由预紧力产生的摩擦抵抗力，那么相对运动就会发生。在重复的横向运动中，这样的机制可以完全导致紧固件的松动。第一种情况:横向移动。这就像是一个斜面上放置一个木块，当没有外力时，它是静止的。当用榔头敲击时，木块瞬间和斜面脱离，失去摩擦力，就会向下移动，导致松动。   第二种情况:内嵌。它是松弛的另外一种形式，由于对粗糙表面的塑性挤压，导致螺母表面、连接件表面和螺纹上发生局部塑性变形，从而引起内嵌导致松动。  第三种情况:弯曲。侧滑是引起紧固件松脱的主要原因，弯曲载荷可能会导致紧固件松脱。  在实际中，螺母和螺栓的松动往往是由松弛导致的预紧力减弱，进而引起连接副松动的发生，这一系列因素的综合影响所致。一旦连接副的运动被激发，紧固件作用的失效无非由以下两种因素所致:自松动或者疲劳。 如何测试螺栓是否会松脱?   防松方法1.摩擦型防松。就是想尽一切办法增加螺纹之间的摩擦力，例如:耐落，加尼龙圈，螺母变形，螺母增加弹片，带齿产品等。2.机械防松。采用开口销，止动垫圈，缠绕钢丝等。3.补偿失去的摩擦力。加弹簧类产品，锥形垫片，开口弹性垫圈。4.结构防松。唐氏螺纹等。5.永久防松。铆接焊接。Huck 钉等。 以上就是关于螺栓松脱现象的分析和预防介绍，如果您有任何问题，或者需要了解更多相关产品及技术信息，欢迎随时联系义文工业五金集成专家！

更新于: 2024-06-24，点击: 29