新國標和老國標的區別

現在我們翻閱國標緊固件手冊會看其中某一個標準,比如GB/T6170-1988這樣的描述,后面這個1988是制定國標的年份時間,說明這個標準的制定和執行是從1988年開始的,而有的國標后面的年份是1976,則表示這個標準是從1976年開始執行的,而這個1976年就屬于比較老的國標了。現在的國標緊固件的制定從1976年到如今天,比較明顯的更訂有1988、2000以有2016的新國標了。

那么老國標和新國標有什么區別呢?其實它的主要區別就在于其中的幾個規格的六角對邊不同,這幾個規格分別是 M8、M10、M12、M14、M22 這五個,而其它的標準基本上是沒有區別的。比如我們的M8的螺母,新國標中,它的六角對邊是13毫米,而老國標則是14毫米,同樣M10的產品上也存在這樣的區別,新國標中M16的六角對邊是16毫米,而老國標則是17毫米,又是多了一毫米,而其它三個的標準都是老國標比新國標多了一毫米的六角對邊尺寸。這一毫米的標準,需要在安裝使用中,選擇對應的板手及相關配套使用工具,還是比較重要的。

而對于新國標和老國標的頭部厚度和螺母的厚度,雖然略有區別,但基本上區別不大,日常使用中,它都是可以互換通用的。除了一些特別精度要求高的環境中,就必需只能按設計的要求來了。

不銹鋼和不銹鐵的區別

在我們正常的緊固件材料使用中,如果是不銹鋼螺栓,那么使用的材料我們統一稱為304不銹鋼或是316不銹鋼,如果是304不銹鋼螺栓,我們還會默認稱為它“不銹鋼螺栓”,這是一個行業的行規。使用不銹鋼螺栓,就是因為使用的環境中,需要螺栓具備防腐性能,特別是在沿海地區,空氣中腐蝕性物質很多,而標準的304不銹鋼螺栓或316不銹鋼螺栓就可以在這類環境中保持不生銹,當然,同樣的一顆螺栓,正宗不銹鋼的價格肯定是高于其它材料的不銹鋼螺栓的。

正是因為成本的原因,這就有一些不法商販在材料上做假。所以市面上就出現了一種所謂的不銹鐵的材料。用這種不銹鐵的材料生產出來的螺栓,外觀看上去沒有什么區別,但它的防腐蝕性能則差了很多,同樣的環境下,它可能一年就出現生銹了,甚至還不如一顆碳鋼螺栓進行表面處理后的效果。

不銹鐵是將回收的一些廢料經過簡單的二次合成加工,再進行一點的消磁處理,然后再將它生產成螺栓,所以這類螺栓你去用磁鐵石去檢測,它的磁性反而會比標準的不銹鋼螺栓的的磁性更小,正是因為這個原因,很多裝修業都大量充斥著這樣的不銹鐵螺栓。一噸標準的不銹鋼材料,它大約在三萬元一噸,而一噸不銹鐵材料只要五千元左右,這樣巨大的空間,讓很多不良廠家挺而走險去獲得更高的利潤。

因此我們在此呼吁,各行各業應該堅持取締這些不銹鐵螺栓的產品。

如何能一眼看出螺栓的好壞

并不是所有的使用單位,都有專業的檢測設備對來料螺栓進行實時檢測來判斷質量好壞,就算有設備,然后而檢測工序也是一個復雜的過程,需要大量時間和精力來進行,這對企業的運營管理和使用成三造成了大量的浪費。

那么我們可不可以用肉眼就能看出來螺栓質量的好壞呢?確實有一些辦法能做到這點,但螺栓的質量不僅僅是外觀尺寸的問題,其機械性能等都是至關重要的一些技術要點,所以肉眼觀察螺栓的質量好壞,并不能完全達到目的,這只是一種輔助手段,能快速的發現一些存在的問題。如果真的對螺栓質量不放心的話,當然還是需要用專業儀器來進行系統全面的檢測才可以。下面我們就來分析一下如何用一眼看出不好的螺栓。

如果螺栓的精度沒有達到國標要求,螺栓的表面就會出現各種折線,這樣的拆線不僅僅表示尺寸精度公差的問題,而是材料本身也出現了問題,這是一種嚴重的質量現象,螺栓的強度會出現明顯的下滑,如果肉眼能看出來有折線,那么這批螺栓肯定是不能用的。

如果螺栓表面出現凹凸不平的情況,這通常也是材料不純引起的,這樣的螺栓,需要供應商提供檢測數據來表明材料的純度和強度再進定奪。

如果螺栓表面出現結疤的情況,通常也是材料的問題,說明材料雜質太多,一般這樣的情況多出現的不銹鋼螺栓上,因為不銹鋼材料貴,有些商家為了節約成本,從而使用一些低劣的不銹鋼材料來生產螺栓來應付用戶。

如果螺栓上出現氣泡,有二種情況。一種是材料本身的雜質過多也會引起這種情況,二是模具在擠壓成型時,力道不夠或是模具出現了磨損。首先我們要用卡尺來測量螺栓的各項尺寸是不是出現了偏差,然后再用金屬探測儀來分析材料。國標材料的各種元素成份都是分布均勻的,并不會出輕易出現氣孔和雜質,而生產螺栓的設備噸位都是相對高的,模具擠壓過種中,材料的密度隨之變小,生產出來的螺栓表面應該是光滑的。而材料不純的螺栓,在生產中,由于雜質的填充,模具在擠壓里就會形成氣孔和結疤。

這些都是基本的一些肉眼觀察的技術要領了。

  

螺栓材料的選擇

不同的螺栓對應不同的材料,雖然有些材料本身的機械性能并沒有達到某些方面的性能要求,但經過熱處理調質后,就可以實現更大的強度和扭力。但并不是所有的材料都可以用后期熱處理的方式來提升它的機械性能,所以,螺栓材料的選擇使用還是有一定的規范的。

通常來說,4.8級的螺栓我們稱之為低碳鋼螺栓,這種材料是沒有經過熱處理調質的,所以螺栓的強度就是材料本身的強度,通常會使用Q23的鋼材來生產外六角螺栓和螺母,也就是我們常說的A3鋼材料。

8.8級螺栓我們稱之為中碳鋼螺本,如果是外六角或是內六角,使用的材料是35號鋼,生產完成后,再經過熱處理,它的強度就能達到8.8級。如果是一些軸類標準件,多選擇使用45號鋼材料,根據需要,可調質也可以不熱處理。(下面會有具體的表格來對應一些具體的性能參數)

10.9級的螺栓和12.9級的螺栓我們稱之為高強度螺栓。通常10.9級的螺栓材料會選擇使用40CRMO合金鋼材料,而12.9級螺栓的材料通常會使用35CRMO合金鋼材料,這二種材料生產出螺栓成品后,都需要進行熱處理來讓它的強度等能分別達到10.9級和12.9級這個性能要求。

用于生產彈墊和鎖緊墊圈的材料絕大多數都會使用65Mn的材料,這種材料具備很好的彈性,也需要熱處理。用于生產平墊圈的材料則普通的多,常用的Q235A的鋼材直接沖壓就可以了。不需要熱處理,表面可以發黑或是鍍鋅處理。

自攻螺釘的材料都會選擇使用球化線材1020之類的材料,表面需要滲碳處理來加硬螺紋的硬度。鉚釘的材料可以選擇銅、鋁、鐵等。

螺栓材料的選擇

上面說的是碳鋼螺栓的一些常規標準件的材料選擇。下面再來分析一下不銹鋼螺栓的材料選擇。相對碳鋼螺栓業說,不銹鋼螺栓的選擇就比較簡單一些。

不管是螺栓還是螺母墊圈,可以選擇的材料絕大多數是SUS304不銹鋼和SUS316不銹鋼二種。根據防腐性能的要求和螺栓的強度來選擇其中之一就可以了,316的不銹鋼性能高于304。如果是自攻類的螺釘,除了以上二種材料的選擇外,還可以選擇SUS410材料,這種材料可以進行熱處理加硬,所以多用在鉆尾螺釘的生產。

不銹鋼螺栓材料選擇

和碳鋼螺栓不同,不銹鋼螺栓的性能基于材料本身,因為碳鋼螺栓大多數需要熱處理來改善螺栓的機械性能,而不銹鋼螺栓是不需要的,所以上面的表格中,只是注明了材料的元素成份,也就是說,只要材料的元素成份是標準的,那種螺栓的性能就是標準的。

螺栓精度與經濟價值

很多人會問了,一顆螺栓的質量好壞,還能與經濟價值有關系嗎?當然這也是一個概念說法,一顆螺栓必然有精度高低好壞之分,同樣一顆螺栓,精度越高,當然產生的附價值就會越高,如果把所有的螺栓精度都上升到最好的狀態,那么對整個市場經濟必然也會產生深遠影響。舉個簡單的例子,螺栓精度越高,就表示報廢率越低,精度越高的螺栓,使用的年限和時間肯定是越長,那么對于材料的浪費又起了節約的作用。同樣也會對環境起來間接的作用。

在螺栓緊固件手冊中,我們在技術參數欄中,會標注螺栓的各項尺寸和精度公差,這個精度的公差范圍是國家標準中進行指導和強制執行的一個標準,如果這個精度公差概念沒有的話,那么整個螺栓生產業中豈不是一鍋亂粥?我們使用廠商又如何來判斷所使用的螺栓是不是合格品?

再說回經濟價值,它也是一個實踐型的概念,它和螺栓的精度是一種可變的關系,我們現在的設備所生產出來的螺栓螺紋精度是6H,那么這個精度就是這臺設備所能達到的精度范圍,那么這臺設備的定價就會根據這個精度來執行一個合理范圍的價格出售。如果同樣的設備生產同樣的螺栓,它的螺紋精度能達到8H,那么這個精度就是這臺設備所能達到的標準,同樣是這臺設備,那么它的定價就會遠高于只能生產精度達到6H的價格了。

所以,螺栓的精度公差就是經經濟價值的體現。


螺栓模具的材料

一顆螺栓的好壞,首先取決于生產它的設備是不是具備一定的精度,而設備中,用于螺栓的成型的主要零件版塊就是模具,所以模具的好壞,就決定了螺栓的精度。設備是有固定的型號和標準,而模具則需要螺栓生產廠家來根據螺栓不同的標準來進行設計和生產,除了技術尺寸參數外,對于螺栓模具的材料使用,是模具好壞的關鍵第一步,如果選擇模具的材料呢?

首先模具的材料要具備很高的需磨性能,金屬材料在模具內形成的高溫擠壓過程,對模具材料的損耗比較大,如果模具材料不具備耐磨性,那么生產一段時間后,模具就會因為磨損而需要更換了,這樣的成本,是無法接受的。

第二個是需要材料具備一定的硬度。螺栓材料都是金屬,這是一種硬碰硬的接觸,所以模具的材料硬度肯定要比螺栓材料的硬度要高,而且還要高出很多。如果模具的材料硬度不夠,那么生產出來的螺栓就容易出現變形的情況。

第三個是模具的材料要能在高溫下正常工作而不受影響。金屬材料在模具內快速的運動和擠壓,產生的溫度遠超過自然溫度,而金屬材料受到高溫的影響,或多或少都會產生一定的變化,這就需要模具材料的熱處理工藝達到很高的水平才能滿足。然而,具備高溫適應性能還不夠,還得具備耐冷性能,只有在溫度變化很大的環境中不產生影響,才能提高模具的耐疲勞度。

第四個是需要螺栓模具具備一定的 防腐蝕性。模具都是長時間的處于工作狀態,生產環境中的油污和其它腐蝕影響很大,如果模具出現生銹,就會對螺栓的表面精度產生影響。

最后一個是成本控制。我們要在滿足螺栓生產要求的情況下,盡可以的控制模具的成本,不然每生產一萬只螺栓就需要更換一個模具,那這個模具的成本肯定也會平攤到每一顆螺栓上,那產品的成本就會水漲船高,豈不是市場越來沒有竟爭力了?所以模具的成本控制也是十分重要的。

用于生產螺栓的鋁材

其實現在不管哪個行業,都在朝著輕量化的方向在發展。螺栓這類產品,限制于先天條件,并不是十分的適用,但總有一些設備對螺栓提出了更高的要求。所以螺栓的材料并不僅僅只是我們以為的碳鋼、不銹鋼和銅這些常用品。

鋁一種比較輕的材料,通常我們用它加加工一些型材,比如玻璃門窗和輕型結構鋼架之類的。其實現在鋁材也是可以用于生產緊固件產品的,經過提煉加工后的鋁材,比如6061這個牌號的鋁材,就適用于一些非常的車削螺紋產品。更有一個鋁合金可以直接生產我們常見的標準螺栓。鋁合金螺栓不僅輕量化,機械性能也能達到要求,并且鋁合金螺栓具備超強的防腐性能,很多大型飛機上就使用到了鋁金合螺栓這些緊固件產品。

為什么一些基礎工業領域中很少見到鋁合金螺栓呢?其實就是因為成本太高了。鋁合金螺栓跟其它碳鋼螺栓比起來,它密度要小很多,它的數值接近2.7g/,只有鐵或者銅的1/3.而且它的強度與生俱來就高,還可以熱處理調質,一些特殊環境中,需要材料具備導電性能,而鋁的導電性能僅僅比銅略低。

鋁不僅僅有防腐性能,而且鋁的表面處理也很多樣化,普通的陽極處理、磨砂處理等,必要時還可以鍍出各種漂亮的顏色,光潔度非常高,這一特性完全不是其它螺栓可以比的。對于我們上面說的6061鋁材來說,它十分利于車削加工。如果在鋁錠中加入銅和其它元素成份,鋁材還可以直接冷墩成型,普通的螺栓生產設備就可以加工完成。可以預見,將來這類性能完善的鋁合金螺栓的使用將會越來越廣泛。



螺栓生產注意事項

我們直接進入主題,螺栓在生產中首先就是注意材料的問題。生產設備再先進,如果基礎材料就不對路,那么生產出來的螺栓就是一堆廢品。目前國內用于生產螺栓的材料基本上都能達到國際先進水平,年使用量達到了15萬噸,只要螺栓生產企業的材料采購是從正規渠道來的,基本上就不會有問題了。

然后才是考慮設備的問題。一臺好的設備,當然對螺栓產品的質量有提高。先進的設備,不僅能讓螺栓的公差能控制一個穩定合理的范圍,也能提高生產效率從而降低成本。

接著就是考慮人才的問題了。設備需要調試,如果沒有一定技術基礎,對設備的調試就達不到最佳的生產狀態。高超的調試技術,能讓設備輕松完成一些高精度的作業,保證螺栓的產量和精度。同時還需要模具技術人員對模具進行精密修整,以有在生產過程中,一些小零件出現的損耗和維修技術。

我們還需要設計方面的人才。一些特殊的環境中使用到的螺栓經常是一些非常規品,這就是需要有專業的設計人員制作出3D圖紙,還需要用專業的知識來計算螺栓的使用合理性和機械性能的安全保證。

當我們一切準備就緒,把一顆螺栓生產出來后,還需要對螺栓進行表面處理。我們還需要注意表面處理對螺栓帶來的影響。我們螺栓用于電鍍鋅處理時,要注意光潔度和螺栓有氫脆影響。我們對螺栓進行機械鍍鋅時,需要注意螺栓的環保問題。而我們對螺栓進行熱浸鍍鋅時,需要考慮螺栓的螺紋安裝是否順暢。

只有我們把所有的環節都有一個系統的質量控制流程后,才能放心的將螺栓產品送到用戶手中使用。


拆卸咬死螺栓的小竅門

我們在維修設備時,需要拆卸一些零件進行清洗或更換,卻發現當初用來固定這些零件的螺栓卻因為時間太長,銹死在螺紋孔內了,用工具正常的旋轉,根本沒辦法將它拆下來。其實這種情況還是挺多的,我們整理了一些小竅門,用來拆卸這種咬死的螺栓。

如果我們反向旋轉螺栓讓它松動不得其法,我們就朝鎖死的方向來擰緊,正所有謂要先緊后松,如果正向旋轉能將螺栓擰動,那么緊接著反向旋轉就能松開螺栓了。

如果上面的辦法行不通,我們可以找一些煤油澆在螺栓上,讓它浸泡一段時間,煤油可以順著縫隙流入螺紋咬死的地方,能起到一定的分離作用和潤滑效果,這時候再用板手松開螺栓就可以了。

如果找不到煤油,我們可以用可樂試一下。可樂的成份中含有碳酸,而咬死的原因是鐵氧化導致的,可樂中的碳酸成分對鐵氧化能產生一定的化學的反應,倒入可樂等上幾分鐘,然后再拆除螺栓就可以了。

我們還可以采用加熱的辦法來拆卸咬死的螺栓。用焊槍將螺栓局部烤熱,可以去除銹漬,螺紋孔也會受熱后出現膨脹,螺紋與螺紋孔這間出現縫隙,就可以拆卸了。

我們也可以用鍾擊的辦法。用鐵錘敲打螺栓頭部,將它內部的咬死部位震松,然后就可以拆卸了。還有一種是專業的化學藥劑,其原理類似于可樂的辦法。

我們需要注意的是,拆卸是最好不要用活動板手,因為活動板手容易打滑,把螺栓的六角頭磨成圓角后,就更難拆了。建議使用套筒型工具。

不銹鋼螺栓材料所含元素的作用

日常基礎材料中的,我們適用的元素大約有一百多種,用于生產不銹鋼螺栓的材料,常用的元素大約只有二幾種,而影響不銹鋼螺栓性能的幾種元素分別是
碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等 。

把這些不同的元素合成一種材料中,其它使用的復雜程度遠高于分開使用,需要考慮每種元素合成后的各種反應和互相匹配的影響,所以不銹鋼螺螺栓的質量好壞,并不僅僅取決于其中某一種元素,而是一種綜合性的考量。

我們先來看一下鉻元素,可以說,每一顆不銹鋼螺栓的材料中都會含有鉻元素,在鋼材中加入鉻元素后,更加利于不銹鋼螺栓的防腐性能提高。它能提升電極電位,可以使鐵產生鈍化效果。

再來看不銹鋼螺栓中的碳含量。碳這個元素不僅僅是不銹鋼螺栓占有重要的位置,可以說,所有的金屬制品中,碳含量都是不可或缺的。碳元素在不銹鋼螺栓材料中,可以穩定它的奧氏性特征,而且它和鉻的反應非常和諧。但是碳元素和不銹鋼螺栓的防腐性能是反的,碳越多,則防腐性能會變差,但是碳元素如果少,不銹鋼螺栓的強度又會很差,所以我們要從不同的使用要求來選擇不同的材料性能。大多數不銹鋼螺栓材料的含碳量在百分之一到百分之四左右。

我們來看一下鎳。鎳元素在不銹鋼螺栓的基礎材料中同樣重要。鎳元素多,則防腐性能強,鎳元素少,則防腐性能差,它是和碳元素反過來的,所以需要鉻元素來綜合這一特性,讓螺栓既具備一定的強度,也具備很好的防腐性能。通常來說,304不銹鋼螺栓含鎳在8個鎳,316則在11個鎳含量。

不銹鋼螺栓的材料中還會加入鈦或是鈮元素,主要是為了防止晶間腐蝕,而加入鉬和銅則是為了鞏固螺栓的防腐性能。

當然還會其它的元素成份,我們只是列出了不銹鋼螺栓中比較重要的幾種。