紧固件螺丝专业入门知识第三章 材料
紧固件螺丝专业入门知识第三章 材料
一、应用于标准件的材料主要有三种：碳钢，不锈钢，铜。
对于碳钢，可以根据含碳量分为低碳钢，中碳钢和合金钢。
1、低碳钢，含碳量小于0.25%。国内称A3，国外有1008，1015，1018，1022这些称呼。这些材料主要用在4.8级的螺栓和4级的螺母还有一些对硬度没有太多要求的小螺丝。钻尾螺钉使用的材料是1022。
2、中碳钢，含碳量在0.25%到0.45%之间。国内称35号、45号钢，国外称为1035，CH38F，1039，40ACR等。这些材料主要用在8级螺母、8.8级螺栓以及8.8级内六角产品等。
3、高碳刚，含碳量大于0.45%，很少在市场上使用。
4、合金钢，在普通钢中加入合金元素，使得刚才具有其他特殊的性能。有如下称呼，35铬钼，SCM435，10B38。SCN435铬钼钢中含有以下元素：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
对于不锈钢，性能一般分为 45、50、60、70、80。
分为如下：
奥氏体18%Cr、8%Ni，具有较好的耐热性和耐腐蚀性。焊接性能比较好。
A1，A2，A4马氏体、13%Cr耐腐蚀性比较差，但是强度比较高，耐磨性能好。
C1、C2、C4铁元素不锈钢
18%Cr墩锻性比较好，耐腐蚀性能比马氏好。
目前市场上主要用的都是SUS302、SUS304、SUS316这几个型号。
对于铜，以黄铜、锌铜最常见，标准件一般使用的型号是H62，H65，H68铜。
二、碳钢紧固件材质选用一览表：
序號 | 種 類 | 可選用的材質 |
1 | 4.8级六角螺栓 | 1008K 1010 1015K |
2 | 6.8级六角螺栓 | 1032 1035 1040 CH38F 1039 |
3 | 8.8级六角螺栓 | 1035ACR(M10以下)1040ACR（M12以上）CH38F 1045ACR 1039 10B21 10B33 10B38 |
4 | 8.8级六角螺栓 | CH38F 1039 10B21（M10-M12） 10B33 （M14）10B38（M12-M24）10B21 |
5 | 10.9级六角螺栓 | 1045ACR 10B38 |
6 | │8│级螺帽 | 1008K 1010 |
7 | 8级螺帽 | 1015(M<16) CH38F (M≥16) |
8 | 10级螺帽 | CH38F 1039 10B21 10B33 |
9 | 12级螺帽 | 1039 10B21 10B33 10B38 |
10 | 马车螺丝 | 1008 1010 1015 |
11 | 六角缘凸螺栓 | CH38F 1039 10B21 10B33 10B38 |
12 | 六角木螺丝 | 1008K 1010 |
13 | 自攻钉、墙板钉、钻尾钉、夹板钉 | 1018 1022 CH22A |
14 | 螺丝钉 夹具螺丝 | 1008 1010 |
三、添加元素对于碳钢性质的影响分析：
碳 C ：碳元素可以提高钢的强度，有效提高热处理性能。但碳含量增加，塑形和韧性会下降，冷墩性能和焊接性能也会受到影响。
矾 V：细化奥氏体晶体，提高韧性。
锡 Si：保证强度，适当的添加可以改善塑性和韧性。
锰 Mn：锰元素也可以提高紧固件的强度，可以提高可淬性。可以在淬火时增加淬硬深入的强度，锰元素对于紧固件表面质量的改善也很好，但是太多的锰会使得延展性和可焊性下降，电镀时候对于镀层的控制也会下降。
钼 Mo：提高可淬性，降低钢回火脆性敏感度，影响高温下的抗拉强度。
硼 B：提高可淬性，对于低碳钢可以更容易让热处理产生预期的反应。
镍 Ni：改善钢件强度和低温韧性、耐腐蚀性和热处理效果，减少氢脆作用。
铬 Cr：提高可淬性和耐磨性耐腐蚀性，高温下可以有效的保持强度。
四、不锈钢材料特性：
主要针对SUS304、SUS316两种不锈钢
这些300系列奥氏体不锈钢化学成分表：
名称 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu |
304M | ≤0.06 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.03 | 8.91-10.0 | 18.0-20.0 | 0 | 0 |
316 | ≤0.03-0.06 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.03 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | 0 |
304HC | ≤0.08 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.03 | 8.0-10.5 | 17.0-19.0 | 0 | 1.0-3.0 |
主要化学成分与不锈钢性能之间的关系：
铬 Cr：增加耐腐蚀性、扛氧化性、细化晶体、增加强度、硬度和耐磨性。
铜 Cu 有利于加工和成型，降低紧固件和螺丝等产品的磁性。
镍 Ni：增加高温下的强度、耐腐蚀性、降低冷墩等常温加工环境下硬化的速率。
钼 Mo：增加强度，提高对氧化物的扛腐蚀性。
碳 C：增加强度和硬度，过高的含量会导致延展性和耐腐蚀性下降。
材质其他的特性与性能：
以上材质正常情况下是没有磁性的。304M在冷墩或者其他冷加工的时候会有微弱的磁性，1.6u到2.0u左右。304HC的磁性在1.01u-1.6u左右，316冷加工后磁性小于1.01u。
以上材质具有比较好的延展性，适用于冷加工成型如冷墩。在抗拉强度、屈服强度等方面都达标。(TS 抗拉强度 min700N/mm,Ys 屈服强度 min 450N/nn)
总结
目前奥氏体300系列不锈钢使用最广的材料是304M、304HC、316这三种。这些材料的主要差异是：冷加工的后磁性比较316小于304HC小于304M。316材质都比较抗腐蚀，扛孔蚀性能和扛腐蚀性能相比较304M和304HC要优良。
不锈钢标准件在耐腐蚀性，美观，卫生方面比价好，但是强度和硬度跟6.8级的碳钢相近，所以不锈钢材质的紧固件和连接件不可以用力敲击和冲撞，对表面的光洁程度需要经常维护，不能跟其他碳钢一样太过用力使用。因为不锈钢具有延展性，使用的时候要防止碳屑粘贴在牙级的地方导致锁死，如果使用碳钢的话铁屑不会粘在上面，相对来说不容易锁死。
