Винты из нержавеющей стали: Прочность на разрыв, крутящий момент, предел текучести и состав материала | MachineMFG

Винты из нержавеющей стали: Прочность на разрыв, крутящий момент, предел текучести и состав материала

0
(0)

Стандарты производительности винтов из нержавеющей стали, рассмотренные в этой статье, не относятся к их конкретным размерам.

Вместо этого в стандартах производительности указываются различные механические свойства, включая состав материала (химический состав), прочность на разрыв (величина килограммового усилия, которое он может выдержать), момент разрушения (величина крутящего момента, необходимого для его разрушения), гарантированное напряжение, предел текучести и другие.

В этой статье рассказывается о характеристиках винтов из нержавеющей стали, изготовленных с использованием аустенитной нержавеющей стали 304 и 316 в качестве сырья.

Эта статья предназначена только для тех, кто только начинает использовать крепеж из нержавеющей стали, а также для сотрудников отделов закупок и технического персонала компаний, использующих винты из нержавеющей стали. Мы упростили утомительные объяснения в национальных стандартах, добавили детали, не упомянутые в национальных стандартах, и кратко объяснили их в сочетании с отраслевыми правилами.

Это сделано для того, чтобы зрители могли быстро просмотреть и понять соответствующие знания. Другими словами, все не так строго. Если вы являетесь руководящим работником, этот документ может быть тем, что вы ищете: GB/T3098.6-2000 Стандарт испытания винтов из нержавеющей стали.

Материал винтов из нержавеющей стали SUS304 и 316

Если говорить о материалах, то винты из нержавеющей стали, которые мы обычно используем, делятся на два типа, SUS304 и SUS316. Конечно, есть и 400-я серия, а именно SUS410 или SUS416. Это относится к диапазону нержавеющего железа, который мы не будем обсуждать.

Существуют также некоторые специальные требования, например, 316L, 304L, и т.д. Поскольку они редко используются, мы не будем обсуждать их здесь. Что касается других серий, таких как серия 201, серия 668, то это обманные трюки, и мы не будем их упоминать.

Химический состав SUS304 выглядит следующим образом:

СтандартGB/T1220-1992Название материалаSUS304
Химический тестХИМИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ
Название инструментаСпектрометр с прямым считыванием меди
Имя элементаCMnSiPSNiМоCuCr
Стандартный диапазон≤0.025≤1.78≤0.3≤0.027≤0.028.00-10.5≤0.13≤1.9617.00-19.00
Физические свойствапрочность тесиляудлинениетвердость
Фактическая стоимость650 Н/мм40HRC14

Химический состав SUS316 следующий:

316 Химический состав нержавеющей стали Таблица 
СтандартJIS H3250-1992Название контрольного образца SUS316
Химический тестХИМИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ
Название инструментапрочность на разрыв
Имя элемента(C)(Mn)(Si)(P)(S)(Ni)(Mo)(Cu)(Cr)
Состав образцов0.08≤2.00≤1.00≤0.045≤0.03010.00~14.002.00~3.00/6.00~18.00
Физические свойстваtesilestrengthудлинение Предел текучести(Мпа)
Фактические значения665 Н/мм40 

Из приведенной выше таблицы видно, что основное различие между 304 и 316 заключается в содержании никеля и хрома, причем в 316 их немного больше.

Эксплуатационные качества винтов из нержавеющей стали

Обычно на винтах встречаются такие обозначения головки, как:

  • A2-50
  • A2-70
  • A4-70
  • A4-80

Они представляют собой производительность марки нержавеющей стали винты. Проще говоря:

  • A2 означает 304 нержавеющая сталь"70" означает, что предел прочности на разрыв этого винта (или гайки) составляет "700 Н на квадратный миллиметр, единица измерения - Н/мм2, (цифра "2" обозначает квадрат, эта единица также известна как МПа). Аналогично,
  • A4 означает нержавеющую сталь 316, "80" - предел прочности на разрыв 800 Н на квадратный миллиметр. Теперь вы понимаете:
  • A2-70 представляет: 304 класс материала, предел прочности на разрыв 700N/мм2
  • A4-80 представляет: Материал марки 316, 800 Н/мм2

Итак, что означает A4-70?

A4-70 также представляет собой материал марки 316, но предел прочности на разрыв составляет не 800, а 700 Н/мм.2. Вы правильно прочитали, стандартный шестигранный винт SUS316 имеет класс A4-70, только гайки SUS316 (конечно, исключая тонкие гайки) могут достигать A4-80. То есть не все крепежные изделия 316 относятся к классу 80.

Аналогично, не все винты 304 могут достигать 70-го класса, например, винты M4 и меньше не могут достигать 70-го класса, поэтому существует A2-50.

Итак, для каких винтов используется стандарт A2-70, а для каких - A2-80? В национальном стандарте это не указано. Если вы не придирчивый ученый, я могу опубликовать стандартные отраслевые стандарты применения класса производительности следующим образом:

МатериалСоответствующий уровеньПриложение
SUS304A2-50Обычные винты, болты менее M5
A2-70Болты и гайки ниже M24, гайки
SUS316A4-70Болты ниже M24
A4-80Болты и гайки менее M24

Вот стандартный список с указанием предела прочности на разрыв, предел текучестиУдлинение, растяжение и гарантированное напряжение винтов из нержавеющей стали различных марок:

(Ссылка: GB/T3098.6-2000 стандарт испытаний, применимый повсеместно)

КатегорияУровень производительностиДиаметр резьбыПрочность на разрывПредел текучести (МПа)УдлинениеГарантированный стресс 
A250≤395002100.6d500
A2A470≤247004500.4d700
A480≤248006000.3d800

В приведенной выше таблице указан диапазон диаметров резьбы. Это означает, что для диаметров, выходящих за пределы этого диапазона, не существует норм, установленных национальными стандартами, и это потребует переговоров между поставщиком и заказчиком.

Ах да, похоже, в приведенной выше таблице отсутствует стандарт разрушающего момента, который обычно называют "сколько крутящего момента". Стандарт выглядит следующим образом:

НитьУровень производительностиОценка производительности
A2-50A2(A4)-70A4-80
Разрушающий крутящий момент
M1.6A2-50
A2-70
A4-70
A4-80
0.150.20.24
M20.30.40.48
M2.50.60.90.96
M31.11.61.8
M42.73.84.3
M55.57.88.8
M69.31315
M8233237
M10466574
M1280110130
M16210290330

На этом описание характеристик винтов из нержавеющей стали серий 304 и 316 можно считать законченным.

Приведенные выше стандарты крутящего момента легко понять. Например, каково значение крутящего момента для винта M6*25 с шестигранной головкой из SUS304?

1. Во-первых, обратитесь к стандартам класса производительности, приведенным выше, он относится к уровню A2-70.

2. Обратитесь к стандарту крутящего момента, M6 соответствует 13 Н.м.

Итак, каков параметр растяжения шестигранного винта M6*25 из SUS304?

Проницательные из вас заметят неладное. Приведенные выше "предел прочности, предел текучести, удлинение, стандарт гарантированного напряжения" не содержат прямых параметров для конкретных спецификаций. Это требует самостоятельного расчета.

Говоря о расчетах, я представляю, как вы будете стонать - даже если вы женщина, - потому что они включают в себя эффективную площадь поперечного сечения каждой спецификации винта.

Ну что ж, я могу подсчитать все это для вашего ознакомления.

Эффективное напряжение Площадь поперечного сечения винтов

Существует формула для расчета площади поперечного сечения винта, которая выглядит следующим образом:

As=0.7854*(d-0.9382d)2

В приведенной выше формуле:

  • As: представляет собой площадь поперечного сечения под напряжением
  • d: обозначает номинальный диаметр резьбы, например, номинальный диаметр винта M6 равен 6

Ниже приведена таблица с указанием площадей поперечного сечения обычных резьб (здесь речь идет о площадях поперечного сечения, несущих нагрузку):

Спецификация резьбы Номинальный диаметр (мм) PitchПлощадь поперечного сечения (мм²) 
M1.41.40.31.0
M1.71.70.351.5
M2.020.42.1
M2.32.30.42.9
M2.52.50.453.4
M3.030.55.0
M3.53.50.66.8
M4.040.78.8
M4.54.50.7511.3
M5.050.814.2
M6.06120.1
M7.07128.9
M8.081.2536.6
M9.091.2548.1
M10101.558.0
M11111.572.3
M12121.7584.3
M14142115.4
M16162156.7
M18182.5192.5
M20202.5244.8
M22222.5303.4
M24243352.5
M27273459.4
M30303.5560.6
M33333.5693.6
M36364816.7
M39394975.8

Предел прочности, предел текучести и прочностные напряжения для винтов из нержавеющей стали марок A2-50, A2-70, A4-70, A4-80 и т.д. могут быть рассчитаны с учетом площади поперечного сечения.

Здесь приведены параметры для A2-70 и A2-50:

Характеристики резьбыПараметры марок SUS304A2-50 и A2-70
Прочность на разрывПредел текучести (N)Максимальное выталкивающее усилие (Н)
M1.4500 МПа
(A2-50)
206491
M1.7310739
M2.04351037
M2.36111455
M2.57121695
M3.010562515
M3.514233388
M4.018444389
M4.523775660
M5.0700 МПа
(A2-70)
63829928
M6.0905614086
M7.01298720202
M8.01647425626
M9.02165333683
M102609540593
M113252350591
M123792058987
M145194880808
M1670501109668
M1886613134731
M20110158171356
M22136530212380
M24158627246753
M27500 МПа
(A2-50)
96475229703
M30117723280294
M33145646346777
M36171512408362
M39204908487877

Ниже приведены стандарты параметров производительности для A4-70 и A4-80:

Характеристики резьбыПараметры марки SUS316 A4-70Параметры марки SUS316 A4-80
Прочность на разрывПредел текучести (N)Максимальное выталкивающее усилие (Н)Прочность на разрывПредел текучести (N)Максимальное выталкивающее усилие (Н)
M1.4700 МПа
(A4-70)
442688800 МПа
(A4-80)
590786
M1.766510348871182
M2.0933145112441659
M2.31309203717462328
M2.51526237420342713
M3.02264352230194025
M3.53049474340655420
M4.03950614552677023
M4.55094792467929056
M5.063829928851011346
M6.09056140861207416099
M7.012987202021731623088
M8.016474256262196529287
M9.021653336832887138495
M1026095405933479446392
M1132523505914336357818
M1237920589875056067413
M1451948808086926492352
M167050110966894001125335
M1886613134731115484153978
M20110158171356146877195836
M22136530212380182040242720
M24158627246753211502282003
M27206733321585275644367525
M30252264392411336353448470
M33312099485488416132554843
M36367525571706490034653379
M39439089683027585452780603

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх