Características de desempenho de parafusos de aço inoxidável

Parafusos de aço inoxidávelsão um termo geral. Neste artigo, os parafusos de aço inoxidável incluem a maioria dos fixadores de aço inoxidável, como parafusos de cabeça sextavada, parafusos de cabeça sextavada, parafusos prisioneiros e porcas. Após a produção, os fixadores de aço inoxidável não requerem pós--tratamento térmico para modificar suas propriedades mecânicas (ao contrário dos parafusos de aço carbono). Na maioria dos casos, eles podem ser usados ​​somente após a limpeza da superfície (tratamento de passivação adicional pode ser aplicado se for necessário aumentar ainda mais a resistência à corrosão). Portanto, suas características de desempenho são essencialmente as características de desempenho dos materiais utilizados.

Em comparação com os parafusos de aço carbono comuns, os parafusos de aço inoxidável têm uma faixa de aplicação de temperatura mais ampla, mas sua dureza superficial Rockwell (HRC) é geralmente menor do que a dos parafusos de aço carbono. O principal desempenho dos parafusos de aço inoxidável é a resistência à corrosão-eles podem permanecer livres de oxidação em ambientes com ar exposto por décadas. Mesmo em temperaturas relativamente altas, eles podem funcionar normalmente sem alterações significativas nos parâmetros de resistência ou torque. Se o tratamento de passivação for realizado em parafusos de aço inoxidável após a produção, sua resistência-a altas temperaturas e à corrosão serão melhoradas ainda mais.

Os parafusos de aço inoxidável têm uma propriedade física relativamente alta chamada resistividade. Embora os parafusos de aço carbono também tenham resistividade, a resistividade de parafusos de aço inoxidável da mesma especificação é mais de cinco vezes a deparafusos de aço carbono. A resistividade está intimamente relacionada ao coeficiente de expansão térmica dos parafusos: em circunstâncias normais, quanto maior a temperatura ambiente, maior o coeficiente de expansão térmica da peça. Para parafusos de aço carbono com baixa resistividade, à medida que a temperatura aumenta, seu coeficiente de expansão térmica aumenta até certo ponto, tornando -os inutilizáveis ​​devido a alterações dimensionais além do intervalo aplicável. In contrast, stainless steel bolts-with resistivity five times that of ordinary carbon steel bolts-have a smaller change in thermal expansion coefficient with temperature and can maintain relatively stable dimensions at higher temperatures, which is one of the important reasons for their excellent high-temperature resistance.

As propriedades mecânicas dos parafusos de aço inoxidável são relativamente moderadas. Embora eles não possam corresponder aos parafusos de alta-resistência de grau 10.9 ou superior, eles não são inferiores aos parafusos de grau 8.8 ou inferior. Exceto em condições especiais de trabalho, os parafusos de aço inoxidável podem basicamente atender à maioria dos requisitos de aplicação. Existem também materiais de aço inoxidável com maior resistência (como o aço inoxidável duplex), mas o uso desses materiais para produzir parafusos leva a custos excessivamente altos e a uma redução significativa-do custo-benefício. Com o desenvolvimento da tecnologia, espera-se que a resistência dos parafusos de aço inoxidável comumente usados ​​aumente gradualmente.

Os clientes costumam perguntar sobre o grau de resistência dos parafusos de aço inoxidável. Estritamente falando, os parafusos de aço inoxidável seguem os graus de desempenho especificados em GB/T 3098.6Fixadores - Propriedades Mecânicas - Parafusos, Parafusos e Pernos de Aço Inoxidável(por exemplo, A2-70, A4-80), em vez do sistema de classificação "grau XX" usado para parafusos de aço carbono. Para uma comparação aproximada com os graus de parafuso de aço carbono: os parafusos de aço inoxidável 304 (correspondendo ao grau de desempenho A2-70) têm propriedades mecânicas próximas ao grau 6,8, e os parafusos de aço inoxidável 316 (correspondendo ao grau de desempenho A4-80) estão próximos ao grau 8,8. No entanto, esta é apenas uma referência aproximada – as suas propriedades mecânicas devem ser testadas por equipamento profissional de acordo com as normas e não podem ser determinadas apenas com base nesta comparação.

As diferenças significativas nas propriedades mecânicas entre os parafusos de diferentes materiais são principalmente devido ao conteúdo e composição de elementos de liga nos materiais. Quando vários elementos metálicos são combinados em proporções específicas, eles dotam o material com propriedades únicas. Tomando carbono como exemplo, é um elemento básico em materiais metálicos e seu conteúdo tem um impacto significativo no desempenho: geralmente, quanto maior o teor de carbono, maior oforça do parafuso; quanto menor o teor de carbono, relativamente menor será a resistência. A razão pela qual os parafusos de aço inoxidável têm menor resistência do que os parafusos de alta-resistência é principalmente seu baixo teor de carbono. A adição de elementos de liga nos materiais não é arbitrária, mas resultado de um equilíbrio abrangente: a resistência à ferrugem dos parafusos de aço inoxidável (que os parafusos de aço carbono não possuem) está intimamente relacionada ao seu baixo teor de carbono; se o teor de carbono aumentar cegamente, a resistência poderá melhorar, mas a resistência à ferrugem será significativamente reduzida.

O silício no material pode fortalecer a ferrita, melhorando a resistência e a dureza do parafuso, mas reduz ligeiramente a plasticidade do material. Deve ser alcançado um equilíbrio entre desempenho e processabilidade para garantir uma boa conformabilidade durante a produção. O manganês pode combinar-se com o enxofre no material para formar sulfeto de manganês (MnS). O próprio enxofre é insolúvel em ferro; se combinar com o ferro, forma sulfeto de ferro (FeS), que facilmente causa fragilidade a quente. No entanto, o MnS possui alto ponto de fusão e boa estabilidade, o que pode efetivamente reduzir os efeitos adversos do enxofre na tenacidade e resistência dos parafusos. É evidente que cada elemento desempenha um papel específico no material. Na moderna ciência dos materiais, as propriedades básicas de um material não podem ser alteradas simplesmente aumentando ou diminuindo um único elemento; em vez disso, o impacto de cada elemento deve ser avaliado de forma abrangente para, em última análise, desenvolver uma fórmula material com desempenho equilibrado.