紧固件材料相关知识(doc 9页)
(完整)紧固件知识
紧固件是将两个或两个以上的零件(或构件）紧固连接成为一见整体时所采用的一类机械零件的总称。
市场上也称为标准件。
它通常包括以下12类零件：1。
螺栓:由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔的零件.这种连接形式称螺栓连接.如把螺母从螺栓上旋下,有可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。
2. 螺柱:没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。
连接时,它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中,另一端穿过带有通孔的零件中，然后旋上螺母，即使这两个零件紧固连接成一见整体。
这种连接形式称为螺柱连接,也是属于可拆卸连接。
主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或因拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。
3。
螺钉：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件,按用途可以分为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉.机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间的紧固连接，不需要螺母配合(这种连接形式称为螺钉连接，也属于可拆卸连接;也可以与螺母配合,用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。
）紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。
特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。
4。
螺母：带有内螺纹孔，形状一般呈显为扁六角柱形，也有呈扁方柱形或扁圆柱形，配合螺栓、螺柱或机器螺钉，用于紧固连接两个零件，使之成为一件整体。
5. 自攻螺钉：与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹.用于紧固连接两个薄的金属构件，使之成为一件整体，构件上需要事先制出小孔，由于这种螺钉具有较高的硬度,可以直接旋入构件的孔中,使构件中形成响应的内螺纹。
这种连接形式也是属于可拆卸连接。
6. 木螺钉：也是与机器螺钉相似,但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用罗纹，可以直接旋入木质构件（或零件）中，用于把一个带通孔的金属（或非金属）零件与一个木质构件紧固连接在一起。
这种连接也是属于可以拆卸连接.7. 垫圈：形状呈扁圆环形的一类紧固件。
紧固件培训资料
引言概述紧固件是机械工程领域中不可或缺的组成部分，在各种机械装置、设备和结构中起到连接、固定和支撑的作用。
在工程实践中，为了确保紧固件的正确应用和性能表现，相关的知识和培训是至关重要的。
本文旨在提供一份全面的紧固件培训资料，包括紧固件的种类、应用、选择、安装和保养等内容，以帮助读者加深对紧固件的理解和使用技巧。
正文内容1.紧固件的种类1.1螺栓和螺母1.1.1标准螺栓和螺母1.1.2高强度螺栓和螺母1.1.3特殊螺栓和螺母1.2螺钉和螺柱1.2.1螺纹螺钉和螺柱1.2.2机械紧固螺钉和螺柱1.2.3自攻螺钉和螺柱2.紧固件的应用2.1机械装置和设备2.1.1联接件的选择与设计2.1.2受力分析与紧固件配合2.1.3强度计算与选择2.2结构工程2.2.1钢结构的紧固与螺栓连接2.2.2混凝土结构中的锚固紧固件2.2.3木结构的紧固件应用3.紧固件的选择3.1材料选择3.1.1码头钢的选择与应用3.1.2不锈钢的选择与应用3.1.3耐高温合金螺丝的选择与应用3.2尺寸和强度等级选择3.2.1螺纹规格与强度等级3.2.2防松措施与紧固件选择3.2.3紧固件的可靠性设计4.紧固件的安装与保养4.1紧固件的安装要点4.1.1力矩的选择与控制4.1.2压力的均匀分配4.1.3紧固件的预紧与松动检测4.2紧固件的保养与维护4.2.1锈蚀和腐蚀的防护4.2.2紧固件的定期检查与更换5.紧固件的故障分析与解决5.1紧固件松动的原因分析5.1.1外力振动和冲击造成的松动5.1.2紧固力不足导致的松动5.1.3温度变化引起的松动5.2紧固件故障的解决方法5.2.1使用防松垫片和胶垫5.2.2增加紧固件的预紧力5.2.3使用粘胶剂或螺纹锁紧剂总结通过阅读本文，读者可以全面了解紧固件的种类、应用、选择、安装和保养等重要的知识和技巧。
紧固件的正确选择和应用，不仅能够保证机械装置和结构的可靠性和安全性，还能提高其使用寿命和性能表现。
紧固件基础知识——抗拉强度以及屈服
紧固件基础知识——材料材料一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。
（一）碳钢。
我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。
1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。
国外基本称为1008，1015，1018，1022等。
主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。
（注：钻尾钉主要用1022材料。
）2、中碳钢0.25%<c%≤0.45% 国内通常称为35号、45号钢，国外基本称为1035，ch38f，1039，40acr等。
主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。
<="" div="">3、高碳钢C%>0.45%。
目前市场上基本没使用4、合金钢：在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：如35、40铬钼、SCM435，10B38。
芳生螺丝主要使用SCM435铬钼合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
（二）不锈钢。
性能等级：45，50，60，70，80主要分奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。
A1，A2，A4马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。
C1，C2，C4铁素体不锈钢。
18%Cr镦锻性较好，耐腐蚀性强于马氏体。
目前市场上进口材料主要是日本产品。
按级别主要分SUS302、SUS304、SUS316。
（三）铜。
常用材料为黄铜…锌铜合金。
市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。
碳钢产品所使用的盘元：序号种类可选用的材质1 4.8级六角螺栓1008K 1010 1015K2 6.8级六角螺栓1032 1035 1040 CH38F 10393 8.8级六角螺栓1035ACR(M10以下)1040ACR（M12以上）CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B384 8.8级内六角螺栓CH38F 1039 10B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B215 10.9级六角螺栓1045ACR 10B386 │8│级螺帽1008K 10107 8级螺帽1015(M<16) CH38F (M≥16)8 10级螺帽CH38F 1039 10B21 10B339 12级螺帽1039 10B21 10B33 10B3810 马车螺丝1008 1010 101511 六角缘凸螺栓CH38F 1039 10B21 10B33 10B3812 六角木螺丝1008K 101013 自攻钉、墙板钉钻尾钉、夹板钉1018 1022 CH22A14 机螺钉家俱螺丝1008 1010三、材料中各类元素对钢的性质的影响：1、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。
紧固件培训资料
目录
• 紧固件基础知识 • 紧固件的应用场景 • 紧固件的安装与使用 • 紧固件的常见问题与解决方案 • 紧固件的发展趋势与未来展望
01 紧固件基础知识
紧固件的定义与分类
定义
紧固件是一种用于连接或固定两 个或多个物体的机械元件。
分类
根据其形状、功能和应用，紧固 件可分为螺栓、螺母、螺丝、垫 圈、ING
感谢您的观看
固定
根据紧固件类型，选择合适的 工具进行固定，如螺丝刀、扳
手等。
紧固件的使用注意事项
检查紧固件
在使用前，应检查紧固件是否完好无损，如 有损坏应及时更换。
注意操作顺序
按照规定的操作顺序进行紧固件的安装，避 免因操作不当导致安装失败或损坏。
选择合适的紧固件
根据安装需求选择合适的紧固件类型和规格， 避免使用不合适的紧固件。
注意安全
在操作过程中，应注意安全，避免因操作不 当导致人员受伤或设备损坏。
紧固件的维护与保养
定期检查
定期对紧固件进行检查，发现松动或 损坏应及时处理。
清洁
定期清洁紧固件，去除表面污垢和杂 物，保持其良好的工作状态。
润滑
根据需要，对紧固件进行润滑，以减 少摩擦和磨损。
更换
对于达到使用寿命或损坏严重的紧固 件，应及时进行更换。
紧固件在机械制造中起到关键的作用，能够保证设备的稳定性和可靠性，提高设 备的使用寿命和安全性。
建筑行业中的紧固件
在建筑行业中，紧固件主要用于固定 和连接各种建筑材料，如钢筋、钢板 、木材等。
紧固件能够保证建筑物的稳定性和安 全性，防止因材料松动而引发的安全 事故。同时，紧固件的合理使用还能 够提高施工效率，降低成本。
紧固件材料
1）、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性 能，但随着含碳 量的增加，塑性和韧性下降，并会 影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。 2）、锰（Mn）：提高钢件强度，并在一定程度上 提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度， 锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可 焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。 3）、镍（Ni）：提高钢件强度，改善低温下的韧 性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理 效果，减小氢脆的作用
螺母类
SWRM8、SWRM10 SWRM15SWRCH10
SWRCH30， SWRCH35 SWRM 8 、SWRM10 SWRM8、SWRM10 SWRCH15
Q195~Q215 ML10～20
35#ML35 45#ML45 ML10 Q195F、 Q215F Q215F、Q235、
螺母类 螺栓类 螺栓类 螺栓类
一、金属材料分类和紧固件材料
金属
{
有色金属。如铜、铝及其合金
黑色金属
{
如：铁、铬、锰等
。
铸铁与钢
{ {
纯铁:含碳＜0.02% 钢:含碳0.02-2.11% 铸铁:含碳2.11-6.69%
亚共析钢:C＜0.77% 共析钢:C=0.77%
过共析钢:0.77%＜C＜2.11%
钢的分类
{
钢
按用途分
{
建筑用钢：螺纹钢
泡、内裂和外裂。否则容易发生螺栓掉头现象，螺栓搓丝容易
引起中心疏松开裂 。 4）、含硅Si（小于0.03～0.07%）、Mn低（低碳钢不大于 0.5%，中碳钢不大于0.65%），冷作硬化程度低，所以拉丝 面缩率尽量取下限，避免过高的冷作硬化。
5）、热镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现
紧固件基础知识
第一章基本知识1.螺纹: 在零件表面上加工的螺纹称为外螺纹. 在零件内表面上加工的螺纹称为内螺纹.2.螺纹按用途可以分为：连接螺纹(普通螺纹和管螺纹)和传动螺纹(梯形螺纹和锯齿形螺纹).3.螺纹加工方法: 用车床加工,先用钻头钻孔,再用丝锥加工内螺纹.4.螺纹的结构要素:4.1牙型: 通过螺纹轴线断面上的螺纹轮廓形状称为牙型.常见有三角,梯形,矩形,锯形螺纹.4.2直径: 大径, 中径, 小径. (公称直径一般指大径)4.3线数: 单线螺纹和多线螺纹之分.（主要是从线的出口来区分.单线导程=螺距. 多线导程=螺距x 线数.）4.4螺距: 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距4.5导程: 同一螺线上的相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离称为导程.4.6旋向: 左旋螺纹和右旋螺纹,顺时针旋入的螺纺是右旋,逆时钟旋入的螺纹是左旋螺纹.(工程常用右旋螺纹)5.螺纹标识5.1普通螺纹: 特征代号公称直径x 螺距,旋向M30 X25.2锯齿螺纹: 特征代号公称直径: B40x7-7e5.3梯形螺纹: 特征代号公称直径: Tr40 x 14 (P7) LH-8e-L5.4管螺纹:特征代号,尺寸代号,旋向(Rc1)6.螺纹种类: 开槽圆柱头螺钉,圆柱头内六角螺钉,沉头十字槽螺钉,开槽紧定螺钉, 六角头螺栓,双头螺柱, 六角螺母,六角开槽螺母,平垫圈,弹簧垫圈.7.螺丝是总称,螺栓要配合螺母使用,螺钉不用. 螺柱有双头螺柱,没有螺帽.8.紧定螺钉:又称支头螺丝,定位螺丝.用途:专供固定机件相对位置用的一种螺钉使用时,把紧定螺钉旋入待固定的机件的螺孔中,以螺钉的未端紧压在另一机件的表面上,即使前一机件固定在后一机件上9.粗牙和细牙的区别:螺距大小不同，粗牙螺距大，细牙小; 1、细牙的螺旋升角更小，更利于螺纹的自锁，所以细牙一般用在需要防松动的地方。
2、细牙螺纹螺距小，在相同的螺纹长度上，旋入的牙数更多，即可以起到降低流体泄露的作用，因此用在需要密封的场合。
紧固件材料相关知识
鋼鐵材料化學成分與緊固件強度級數息息相關. 一般而言, 鋼鐵材料化學成分中最重要的部份是碳的含量. 依碳含量, 鋼又可以分為軟鋼材及硬鋼材. 軟鋼材指的是含碳量在萬分之30以下的鋼. 硬鋼材則是含碳量在萬分之30以上到萬分之85以下的鋼材(依JIS 區分). 製造緊固件時一般可以區分為 :
2)強度級數較高的材料使用硬鋼材或合金鋼. 一般級數在ISO Class 8.8–12.9(或SAE Grade 5–8)之間使用硬鋼材或合金鋼及熱處理才可以達到其強度要求. Class 8.8( Grade 5 )一般使用中碳鋼( C1035以上 )及熱處理( 淬火, 回火 ). Class 9.8及Class 10.9( Grade 8 )使用合金鋼(s 12.9( ASTM A574 ) 使用中碳合金鋼及熱處理( 淬火, 回火 ). 如果緊固件的公稱直徑不大及使用場合為常溫場合時, 經客戶同意或指定也可以使用低碳硼鋼及熱處理( 淬火, 回火 ). 使用低碳硼鋼運用時可用於Class 8.8, 9.8, 10.9( SAE Grade 5.2, 8.2 )以便降低成本.
e.小螺絲及自攻螺絲 : 在緊固件領域裡, 這一群算是比較特殊, 跟螺帽一樣, 材料變化也很多, 很難理解. 不過還是會有一些規則可循.
一般小機械螺絲及木螺絲未做硬化熱處理者, 其用料絕大部份為軟鋼料, 且集中於C1006-C1010( SWRM 6–SWRM 10 ). 機械螺絲做硬化熱處理者, 大部份使用C1018–C1022材料(這是因為含碳量要在萬分之15以上才容易對調質熱處理起作用, 而含碳量超過萬分之25以上時, 調質熱處理有延展性劣化的現象, 因此 SAE J429 Grade 5.1作如此規定), 一般而言, 機械螺絲不作滲碳熱處理, 如果作滲碳熱處理的話, 想必是您客戶把它當作自攻螺絲Type C使用但以機械螺絲名義下單給您. 這個不管, 反正您的客戶爽就可以.
紧固件专业知识
目录第一部分基础知识第一章度量第二章螺纹第三章材料第二部分大螺丝第一章产品分类第二章工艺流程第三部分小螺丝第一章产品分类第二章工艺流程第三章机械性质第四章表面缺陷第四部分螺帽第一章产品分类第二章工艺流程第三章机械性质第四章表面缺陷第五部分工艺流程第一章退火第二章酸洗第三章抽线第四章成型第五章辗牙（攻牙）第六章热处理第七章表面处理第六部分标准规范（了解部分）第七部分常用螺钉头型第一部分基础知识第一章度量当今世界上计量单位主要有两种。
一种为公制，在欧洲、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。
1、公制计量：（10进制）1m =100 cm=1000 mm1 cm0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm2、英制计量：（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4 mm 3/8 ×25.4 mm=9.52mm1/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/160 1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 inch3、1/4 以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#4、重量Pound（lb）磅：1 lb =0.4536 kg 1 kg= lb注：具体见下表：牛顿 (N) 公斤 (kg) 达因 (dyn) 磅 (lb) 磅达 (pdl)1 0.102 10 5 0.2248 7.2339.807 1 9.807 × 10 5 2.2046 70.9310 -5 1.02 × 10 -6 1 2.248 × 10 -6 7.233 × 10 -54.448 0.4536 4.448 × 10 5 1 32.1740.1383 1.41 × 10 -2 1.383 × 10 4 3.108 × 10 -2 1英美制到公制换算公制到英制换算Linear Measure 长度单位:1 inch 英寸=25.4 millimetres 毫米1 foot 英尺=12 inches 英寸=0.3048 metre 米1 yard 码=3 feet 英尺=0.9144 metre 米1 (statute) mile 英里=1760 yards 码=1.609 kilometers 千米1 nautical mile 海里=1852 m. 米Square Measure 面积单位:1 square inch 平方英寸=6.45 sq.centimetres 平方厘米1 square foot 平方英尺=144 sq.in.平方英寸=9.29 sq.decimetres 平方分米1 square yard 平方码=9 sq.ft. 平方英尺=0.836 sq.metre 平方米1 acre 英亩=4840 sq.yd.平方码=0.405 hectare 公顷1 square mile 平方英里=640 acres 英亩=259 hectares 公顷Cubic Measure 体积单位:1 cubic inch 立方英寸=16.4 cu.centimetres 立方厘米1 cubic foot 立方英尺=1728 cu.in. 立方英寸=0.0283 cu.metre 立方米 1 cubic yard 立方码=27 cu.ft. 立方英尺=0.765 cu.metre 立方米Capacity Measure 容积单位:Britich 英制1 pint 品脱=20 fluid oz. 液量盎司=34.68 cu.in. 立方英寸=0.568 litre 升1 quart 夸脱=2 pints 品脱=1.136 litres 升1 gallon 加伦=4 quarts 夸脱=4.546 litres 升 1 peck 配克=2 gallons 加伦=9.092 litres 升 1 bushel 蒲式耳=4 pecks 配克=36.4 litres 升 1 quarter 八蒲式耳=8 bushels 蒲式耳=2.91 hectolitres 百升 American dry 美制干量 1 pint 品脱=33.60 cu.in. 立方英寸=0.550 litre 升 1 quart 夸脱=2 pints 品脱=1.101 litres 升 1 peck 配克=8 quarts 夸脱=8.81 litres 升 1 bushel 蒲式耳=4 pecks 配克=35.3 litres 升 American liquid 美制液量 1 pint 品脱=16 fluid oz. 液量盎司=28.88 cu.in. 立方英寸=0.473 litre 升 1 quart 夸脱=2 pints 品脱=0.946 litre 升 1 gallon 加伦=4 quarts 夸脱=3.785 litres 升 1 grain 格令=0.065 gram 克 1 dram 打兰=1.772 grams 克 1 ounce 盎司=16 drams 打兰=28.35 grams 克1 pound 磅=16 ounces 盎司=7000 grains 谷=0.4536 kilogram 千克1 stone 英石=14 pounds 磅=6.35 kilograms 千克1 quarter 四分之一英担=2 stones 英石=12.70 kilograms 千克1 hundredweight 英担=4 quarters 四分之一英担=50.80 kilograms 千克 1 short ton 短吨(美吨)=2000 pounds 磅=0.907 tonne 公吨1 (long) ton 长吨(英吨)=20 hundredweight 英担=1.016 tonnes 公吨Linear Measure 长度单位:1 millimetre 毫米=0.03937 inch 英寸 1 centimetre 厘米=10 mm. 毫米=0.3937 inch 英寸 1 decimetre 分米=10 cm. 厘米=3.937 inches 英寸 1 metre 米=10 dm. 分米=1.0936 yards 码=3.2808 feet 英尺 1 decametre 十米=10 m. 米=10.936 yards 码 1 hectometre 百米=100 m. 米=109.4 yards 码 1 kilometre 千米=1000 m. 米=0.6214 mile 英里 1 mile marin 海里=1852 m. 米=1.1500 mile 英里 Square Measure 面积单位: 1 square centimetre 平方厘米=0.155 sq.inch 平方英寸 1 square metre 平方米=1.196 sq.yards 平方码 1 are 公亩=100 square metres 平方米=119.6 sq.yards 平方码 1 hectare 公顷=100 ares 公亩=2.471 acres 英亩 1 square kilometre 平方公里=0.386 e 平方英里Cubic Measure 体积单位:1 cubic centimetre 立方厘米=0.061 cu.inch 立方英寸 1 cubic metre 立方米=1.308 cu.yards 立方码 Capacity Measure 容积 1 millilitre 毫升=0.002 pint (British) 英制品脱 1 centilitre 厘升=10 ml. 毫升=0.018 pint 品脱 1 decilitre 分升=10 cl. 厘升=0.176 pint 品脱 1 litre 升=10 dl. 分升=1.76 pints 品脱 1 decalitre 十升=10 l. 升=2.20 gallons 加伦 1 hectolitre 百升=100 l. 升=2.75 bushels 蒲式耳 1 kilolitre 千升=1000 l. 升=3.44 quarters 八蒲式耳 Weight 重量单位:1 milligram 毫克=0.015 grain 谷 1 centigram 厘克=10 mg. 毫克=0.154 grain 谷 1 decigram 分克=10 cg. 厘克=1.543 grains 谷 1 gram 克=10 dg. 分克=15.43 grains 谷 1 decagram 十克=10 g. 克=5.64 drams 打兰1 hectogram 百克=100 g. 克=3.527 ounces 盎司 1 kilogram 千克=1000 g. 克=2.205 pounds 磅 1 ton (metric ton) 吨,公吨=1000 kg. 千克=0.984 (long) ton 长吨,英吨=1.1023 短吨,美吨第二章 螺 纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。
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紧固件材料相关知识(doc 9页)1)常用鋼鐵材料一覽表JIS ISO DIN ASTM 適用範圍SS 41以下- Ust 34 A36 平面墊圈SWRM 6 2CD6 - 1006 鉚釘, 低拉力螺絲螺栓, 螺樁,低拉力螺帽SWRM 8 2CD8 C10 1008SWRM 10 2CD10 CK10 1010 低拉力螺絲螺栓, 螺樁, 小尺寸高拉力螺帽SWRM 12 2CD13A - 1012SWRM 15 2CD15 CK15 1015 大尺寸高拉力螺帽M12, M16 SWRM 17 2CD18 - 1018SWRM 20 2CD20 CK22 1020高拉力機械螺絲, 自攻螺絲SWRM 22 2CD23A - 1022SWCH 35K - CK35 1035高拉力螺帽, 高強度螺絲, 螺栓, SWCH 38K - - 1038螺樁SWCH 40K - CK40 1040SWCH 45K - CC45 1045 耐熱用緊固件備註1.上述材料均以構造用鋼表示, 如改以冷鍛用鋼表示時, 類號會有變化, 如JIS SWRM部份應以SWCH取代. 另中碳鋼不可使用構造用鋼, 只能使用冷鍛用鋼.2.DIN 部份以CK表示者現已少用, 大部份會以St表示, 但非常混亂. 只有以料號( 如RSt36 料號為1.0205 )表示方可找到確實應使用的材料. 目前公司資料不齊.常用合金或特殊鋼材料一覽表JIS ISO DIN ASTM 適用範圍SCM435 - - 4135 高拉力螺帽, 高強度螺絲,螺栓, 螺樁- - - 4037SUS304 11 X5CrNi189 S30400 幾乎所有緊固件均適用SUS305 15 X5CrNi1911 S30500 小螺絲- - - XM7 小螺絲, 螺帽SUS316 20, 20a X5CrNiMo1810 S31600 幾乎所有緊固件均適用SUS430 8 X8Cr17 S43000 墊圈較多SUS410 3 X10Cr13 S41000 高拉力不鏽鋼緊固件, 不鏽鋼自攻螺絲備註1.特殊鋼用在緊固件方面, 一般來說比較單純, 不鏽鋼部份變化比較多.2.DIN部份有時候客戶以料號表示( 如304 料號為1.4301 ).二. 材料精製程度及組織狀態.1. 材料精製程度: 材料精製的程度與組織狀態與其可鍛造性及熱處理硬化性方面息息相關, 一般而言, 鋼鐵材料依其精製等級, 可以分為下列三種.a.未靜鋼( Rimming Steel ) : 材料於煉鋼過程未經過脫氧者.b.半靜鋼( Semi-Killed ) : 材料於煉鋼過程經過脫氧但脫氧不完全者.c.全靜鋼( Killed Steel ) : 材料於煉鋼過程經過完全脫氧者.這裡不討論什麼叫做脫氧, 有興趣者可以自己去查書看, 幾乎所有討論鋼鐵材料的書都有. 我們只看其影響性. 未靜鋼及半靜鋼由於內含氣泡之故, 因此於壓延之後組織內部會存在有裂縫. 在鍛造時極易造成裂痕, 因此在冷鍛加工方面其實用性不高, 主要是用在結構方面, 如鋼板, 鋼筋等. 冷鍛加工方面, 絕大多數使用全淨鋼材料.2.組織構造: 既然冷鍛加工多數使用全淨鋼材料, 那現在我們來看全靜鋼如何應用在冷鍛加工上, 及其組織構造上又有何區別? 一般而言, 全淨鋼依照脫氧劑的不同, 又可以分為下列兩種:a.鋁脫氧全淨鋼: 使用鋁作為脫氧劑之全靜鋼, 脫氧後其組織為細晶( Fine Grain )組織, 其優點為易於鍛造, 冷鍛加工硬化性低(有興趣可以去查一查比較專業性的書籍才有), 但有一得必有一失, 鋁脫氧鋼熱處理硬化性卻是不佳, 這個鳥竅門很多人不知道, 常常掉進陷阱, 例如自攻螺絲或是Grade 5.1 小螺絲, 其實是使用C1018K – Cl022K才可以比較容易地達到其規定熱處理條件, 但是用料習慣上為了節省成本 ( C1018K – Cl022K有時需要退火或球狀化), 還是使用了C1018A –C1022A, 因此在臺灣QIC為這個問題吵了將近十年, 現在還在吵. 因為鋁脫氧鋼的這種性質, 因此在實際應用上, 多用於軟鋼料如SWRCH 6A –15A等不作熱處理的鋼種, 不過也有例外, 比如說中鋼的1035ACR就是鋁脫氧鋼, 應用在Class 8.8或Grade 5的螺栓時, 可以不必退火或球化就可以直接打製, 這個導致了這些螺栓台灣變成成本最低的. 又因為它是細晶材料, 所以熱處理硬化能不佳, 所以中鋼又添加了一些鉻Cr進去增加其硬化能, 不過公稱尺寸超過M12或1/2”(含)時, 就淬不到標準值, 於是中鋼又出了1040ACR牌號出來應付較大規格需要, 可是, 嘿嘿, 一到M20或3/4”(含), 這個又不行了, 根據中鋼人員表示, 更大規格可以使用1541高錳碳鋼, 不過這”只是”個建議. 對於大尺寸的螺栓, 還是依照標準使用矽脫氧粗晶材料較佳.b.矽脫氧全淨鋼: 使用矽作為脫氧劑之全靜鋼, 脫氧後其組織為粗晶( Coase Grain )組織, 其缺點為不易鍛造, 冷鍛加工硬化性高, 但有一失必有一得, 矽脫氧鋼熱處理硬化能較好. 因為矽脫氧鋼的這種性質, 因此在實際應用上, 多用於硬鋼料如SWCH 35K –45K等主要作為熱處理的鋼種.三. 材料表面要求在了解了材料精製狀況與其內部組織之後, 接下來就應該要了解材料的表面要求, 其實材料的表面要求的原則和精製要求道理差不多, 只是一個要求裡面, 一個要求外面. 只是程度上有點差別而已, 冷鍛加工時, 外部表面的敏感性比內部組織的敏感性還高. 由於只介紹冷鍛用材料, 因此我們也只介紹冷鍛用材料的表面要求研磨分等. 依照中鋼對冷鍛用材料表面要求規定, 一共可以分成4等:a.商業用品級MQ(Merchandise Quality ).b.一般冷鍛用品級GCWQ( General Cold Work Quality ).c.特殊冷鍛用品級SCWQ( Special Cold Work Quality ).d.重冷鍛用品級HCWQ( Heavy Cold Work Quality ).其差異就在於熱軋之前的表面研磨處理, 一般而言, 線材或棒鋼大部份由小鋼胚熱軋而成, 小鋼胚在煉鋼後常會於表面形成不連續或氧化物等雜質, 在軋延成線材之後會在材料表面上形成縫Seams, 對冷鍛加工有相當不利的影響, 因此冷鍛用材料常常需要研磨. 上面這4級就是在規定研磨的公差及品級要求.1.商業用品級MQ : 一般而言, MQ級材料在鋼胚時並不作表面研磨處理, 因此此級並未規定表面縫之深度, 常使用來產製變形量不大的產品如普通六角螺帽, 鍛造比不超過2的小螺絲等緊固件. 產製時一不小心就會開裂, 使用此級時應加強產品表面不連續檢查頻率.2.一般冷鍛用品級GCWQ : GCWQ材料在鋼胚時即進行表面研磨處理, 其縫之深度依照材料可鍛性及加工硬化性而定, 低碳鋼時其要求就比較鬆, 中碳鋼時其要求就比較嚴格. 一般可適用於普通鍛造比例的冷鍛加工. 通常用於普通螺帽, 普通螺栓, 螺絲等.3.特殊冷鍛用品級SCWQ : 其製作與GCWQ相同. 但要求比較嚴格, 因此可以用來製作大鍛造比例的緊固件如輪緣螺帽, 輪緣螺絲等緊固件.4.重冷鍛用品級HCWQ : 其製作與GCWQ相同. 但要求最嚴格, 可以用來製作相當大鍛造比例的緊固件如大比例輪緣螺帽, 電梯螺栓等緊固件.GCWQ, SCWQ及HCWQ這三級又稱CHQ( Cold Heading Quality ), 是冷鍛緊固件最常用的材料.至於寶鋼則將冷鍛用材料分成三級, 普通級, 較高級及高級三種. 其冷鍛容許量為普通級1/2( 可鍛壓到原長度的1/2 ), 較高級1/3, 高級三種. 使用者可以依不同的鍛造比例選擇材料.四. 材料機械性能材料機械性能方面大部份應用在加工硬化的部份, 與熱處理關聯很少, 很不幸的是討論這方面實際應用的文件相當少, 但相關標準卻很多, 絕大部份集中於構造用鋼板的加工硬化, 討論到線材或棒鋼材料的加工硬化也是不多. 由於資料上的不充足, 因此我們只好以管窺豹地來看一看這一方面究竟有啥東東.一般而言, 材料於製造緊固件時最重要的機械性能是拉力, 就構造用鋼板言, 如SS330, SS400, SS490等, 這些鋼板並不限定含碳量的多寡, 而就指定各種鋼板的抗拉強度, 因此基本上都可以用同一種材料去做, 但是壓延的比例就不一樣, 強度較低的SS330壓延比例小, 強度較高的SS490壓延比例就較大, 利用加工硬化來控制鋼板的強度. 應用在緊固件時, 如DIN 125平面墊圈, 有14H 及22H等強度區分, 如果用錯鋼板, 就可能達不到要求, 尤其是22H較高強度的墊圈.就線材及棒鋼而言, 就有一般拉伸線及重拉伸線的區分, 其分為大約是一般拉伸線其斷面縮減率在25%以下, 重拉伸線( Heavy Drawing Wire )在25%以上, 一般拉伸線拉伸斷面縮減率如果超過25%以上就必須退火或球化以求軟化材料. 但重拉伸線並不軟化以求保持原有強度. 應用在緊固件時, 常用於高拉力螺樁等不必鍛造的緊固件.五. 其它特殊要求鋼鐵材料除了上述4點應該了解的技術重點外, 另外還有一些比較特殊的要求, 銷售人員及技術人員如果可以了解的話將有助於工作之推展.1.耐候性要求: 當緊固件主要用途係暴露在大氣下使用時而又不適宜使用塗裝或表面處理時, 耐候性的要求將會變成一個重點, 其解決的方法即添加一些合金元素到鋼材裡面以便增加材料的耐候性. 如JIS SPA-H及SPA-C, 透過增加銅( 0.25% - 0.6% ), 鉻( 0.3% - 1.25%), 鎳( 0.65%Max )來增加材料的耐候性能. 應用在緊固件方面時, 通常使用於塔式螺栓, 軌道螺栓及一些構造用緊固件.2.焊接性要求: 假如緊固件的主要用途是用在焊接時, 電弧焊及氣焊一般對鋼材都沒有問題, 但如果是點焊的話, 就必須小心, 最好是使用低碳鋼種來製造緊固件, 但如果依舊不如理想或強度要求時, 可以使用錳增量鋼種, 錳含量最好不要超過 1.2%, 應用在緊固件時, 大部份使用在焊接螺帽和焊接螺絲.總結鋼鐵材料應用千變萬化, 使用得當的話, 可以化腐朽為神奇, 化清水變雞湯, 但如果用的不適當, 就可能會死的很慘. 由於客戶的設計人員對緊固件這種東西不太內行業不太重視, 因此業務人員在必要時應該負責對客戶解釋這些問題或提供解答. 您希望作一個銷售業務或是一個銷售工程師?。