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不锈钢304/316螺丝锁死分析
发布时间:2014-3-19 阅读:1183次   ||

 

不锈钢304/316螺丝锁死分析

一、紧固件的锁死现象
  紧固件使用者经常会反映:为何不锈钢304316紧固件有时会有锁死的问题,而在使用碳钢紧固件时并不常发生类似现象,是不是不锈钢紧固件材质较软、碳钢紧固件相对来说比较硬的原因呢?没错!不锈钢与碳钢具有本质上的差别。不锈钢具有较好的延展性,但其硬度与碳钢有一定差距。奥氏体不锈钢牌号316头标A4-80的硬度实际上只能达到相当于碳钢硬度等级的8.8级。然而,这种说法只能说是对了一半。
  锁死(Thread Galling,或称咬死)常发生在不锈钢、铝合金及钛合金制的紧固件上,这几类的金属合金本生有防锈蚀的特性,会在表面受损伤时,在金属表面产生一层薄薄的氧化层(以奥氏体不锈钢而言,就是氧化铬)来防止进一步更深入的锈蚀。当不锈钢紧固件被锁紧时,牙纹间所产生的压力与热力会破坏并抹去其间的氧化铬层,使得金属牙纹直接发生阻塞/剪切,进而发生黏着的现象持续发生时(通常不超过一圈完整的牙径),将使得不锈钢紧固件完全锁死,再也无法卸下或锁上。通常这一系列的阻塞-剪切-黏着-锁死的一连串动作就发生在短短的几秒钟,因此,了解不锈钢制品的特性并遵循正确操作手续都是防止不锈钢紧固件锁死的****步。

二、产生锁死现象的外部原因
  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(如螺丝的抗拉强度和螺帽的安全负荷)。另外,螺丝的长度选择应恰当,以旋紧后露出螺帽一到两个牙距为准。
  牙纹粗糙或有异物沾粘 如有焊点及其它金属屑夹杂在牙纹间,常会导致锁死。
  用力太过或上锁速度太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。
  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。
  未使用垫圈 垫圈/挡圈的使用能有效防止上锁过紧的问题。

三、防止不锈钢紧固件锁死的预防措施
  1.在使用不锈钢时,是否总是以固定的转速来锁螺帽?
  如果是初次使用或者不熟悉不锈钢产品工艺的使用者,应请教您的供应商有关不锈钢的相关特性。一般来说,减缓上锁的速度就能大幅地减少(甚至完全避免)锁死的机会。因为,热能常发生在上锁的时候,所以,当热能增加,锁死的机率也会增加。在使用时,锁上不锈钢紧固件的速度应低于锁上碳钢的速度。
  2.在上锁前是否先润滑螺丝或螺帽?
  如果回答为,可建议使用黄油机油二硫化钼、石墨、云母或滑石粉来润滑内外牙纹,以减少锁死发生。扣停(Coating)也是一种有效的润滑方式,经过扣停处理的螺帽,将如同在螺帽与螺丝之间多了一层润滑膜。
  3.是否选用同一种材质等级的螺丝及螺帽?
  如果答案为是,可以建议搭配使用不同等级的螺丝与螺帽,如304316等等。但要注意所选用的不锈钢等级还要符合自身的防锈耐腐蚀的需求。
  另外,在锁紧法兰盘时是**常出现锁死的案例。假设您已经注意并按照上述的各项要点行事,包括使用垫圈、Coating螺母(也可以建议使用较长的螺母,如GB6170DIN934)、对角顺序上螺帽、缓慢地依序旋至适当紧度等等,倘若还是无法解决,常在预锁后就卸不下来,**后,只好请您在预锁法兰盘装置时先暂时使用碳钢螺帽,等到**后正式上锁时再使用不锈钢螺帽,在美观耐锈与不锁死之间找到一个平衡点。

奥氏体不锈钢螺栓和螺钉的破坏扭矩M1.6~M16(粗牙螺纹)

螺纹

破坏扭矩Tm(N.m)

性能等级

50

70

80

M1.6

0.15

0.20

0.24

M2

0.30

0.40

0.48

M2.5

0.60

0.90

0.96

M3

1.10

1.60

1.80

M4

2.70

3.80

4.30

M5

5.50

7.80

8.80

M6

9.30

13.00

15.00

M8

23.00

32.00

37.00

M10

46.00

65.00

74.00

M12

80.00

110.00

130.00

M16

210.00

290.00

330.00

 

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