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。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间,起着增大被连接零件接触表面面积,降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用;另一类弹性垫圈,还能起着阻止螺母回松的作用。
8.挡圈:供装在机器、设备的轴槽或孔槽中,起着阻止轴上或孔上的零件左右移动的作用。
9.销:主要供零件定位用,有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定其他紧固件之用。
10.铆钉:由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件,用于紧固连接两个带通孔的零件(或构件),使之成为一件整体。这种连接形式称为铆钉连接,简称铆接。属与不可拆卸连接。因为要使连接在一起的两个零件分开,必须破坏零件上的铆钉。
11.组合件和连接副:组合件是指组合供应的一类紧固件,如将某种机器螺钉(或螺栓、自供螺钉)与平垫圈(或弹簧垫圈、锁紧垫圈)组合供应;连接副是指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组合供应的一类紧固件,如钢结构用高强度大六角头螺栓连接副。
12.焊钉:由于光能和钉头(或无钉头)构成的异类紧固件,用焊接方法把他固定连接在一个零件(或构件)上面,以便再与其他零件进行连接。
每种紧固件产品都要涉及一些标准:
1)紧固件产品尺寸方面的标准:具体规定产品基本尺寸方面的内容;带螺纹的产品,还包括螺纹的基本尺寸、螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角、外螺纹零件的末端尺寸等方面内容。
2)紧固件产品技术条件方面的标准。具体又包括以下几个方面内容的标准:
a)紧固件产品公差方面的标准:具体规定产品尺寸的公差和形位公差方面的内容。
b)紧固件产品机械性能方面的标准:具体规定产品机械性能等级的标记方法以及机械性能项目和要求方面的内容;有的紧固件产品则将此项内容改为产品材料性能或工作性能方面的内容。
c)紧固件产品表面缺陷方面的标准:具体规定产品表面缺陷种类和具体要求等方面的内容。
d)紧固件产品的表面处理方面标准:具体规定产品表面处理种类和具体要求等方面的内容。
e)紧固件产品试验方面的标准:具体规定上述各种性能要求试验方面的内容。
3)紧固件产品验收检查、标志与包装方面的标准:具体规定产品出厂验收时抽查项目合格质量水平和抽样方案,以及产品标志方法和包装要求方面的内容。
1.紧固件的完整标记
紧固件的完整标记形式如下:
标记中各项表示的内容说明:
1—紧固件名称;2—紧固件标准编号;3—紧固件型式;
4—紧固件规格、精度;5—紧固件型式与尺寸的其他要求;
6—紧固件性能等级或材料和热处理;7—表面处理
以上第1项至第5项的标记方法,按紧固件(产品)标准的规定;
第6项的标记方法,按紧固件(基础)标准或材料标准的规定;
第7项的标记方法,按GB1238《金属镀层及化学处理表示方法》的规定。
2.紧固件的标记简化原则
紧固件的标记可按下列简化原则进行简化:
①紧固件名称和标准编号中的年代号允许省略;
②当紧固件产品标准中只规定一种型式、精度、性能等级或材料、热处理以及表面处理时,允许省略;
③当产品标准规定两种以上型式、精度、性能等级或材料、热处理以及表在处理时,可规定省略其中的一种。
3.紧固件的标记示例
①螺纹规格d=M12、公称长度L=80mm、性能待级为8.8级、镀锌纯化、A级的六角头螺栓的完整标记为:螺栓GB5782—86M12×80-8.8-zn·D
②螺纹规格d=M12×1.5、公称长度L=80mm、性能待级为8.8级、表面氧化、A级的六角头螺栓的完整标记为:GB578M12×1.5×80
上述标记中省略了“名称”、“标准年代号及其前面的短划”、“性能等级”及“表面处理”等项内容。
③公称直径d=8mm、长度L=30mm、材料为35钢、热处理、硬度HRC28-38、表面氧化处理的A型圆柱销的简化标记为:销GB1198×30
上述标记省略了“标准年代号及其前而后短划”、“型式”、“材料”、“热处理”及“表面处理”等项内容。
④同上规格、材料、热处理及表面处理的B型圆柱销的简化标记为:销GB119B8×30
根据产品标准的规定,除A型处,其他“型式”的内容在标记中不可省略。
4)紧固件产品标记方法方面的标准:具体规定产品完整标记方法和简化标记方法方面的内容。
5)紧固件其他方面的标准:如紧固件术语方面的标准,紧固件产品重量的标准等。
标准就是规范,每个国家和部门都有自己的标准。目前,我们在平时的业务中最常用到的标准有以下几种:
GB—中国国家标准(国标)ANSI—美国国家标准(美标)
DIN—德国国家标准(德标)ASME—美国机械工程师协会标准
JIS—日本国家标准(日标)BSW—英国国家标准
GB—国家标准是我国众多标准中的一种,另外还有行业标准,专业标准和部门标准等。国家标准又分:GB(强制性标准)和GB/T(推荐性标准)以及GBn(国家内部标准)等。我们平常看到的像GB30,GB5783等等都是强制性的标准。
以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的不同以外,最主要的是螺纹部分的不同。GB、DIN、JIS等的螺纹都有是以MM(毫米)为单位,统称为公制螺纹。
另像ANSI、ASME等的螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了公制螺纹和美制螺纹外还有一种BSW—英制标准,其螺纹也是以英寸为单位,俗称惠氏螺纹。
公制螺纹是以MM(毫米)为单位,它的牙尖角为60度。美制螺纹和英制螺纹都是以英寸为单位的。美制螺纹的牙尖角也是60度,而英制螺纹的牙尖角为55度。
由于计量单位的不同,导致了各种螺纹的表示方法也不尽相同。例如像M16-2X60表示的就是公制的螺纹。他的具体意思是表示该螺丝的公称直径为16MM,牙距为2MM,长度为60MM,又如:1/4—20X3/4表示的就是英制的螺纹,他的具体意思是该螺丝的公称直径为1/4英寸(一英寸=25.4MM),在一英寸上有20个牙,长度为3/4英寸。
另外要表示美制螺丝的话一般会在表示英制螺丝的后面加上UNC以及UNF,以此来区别是美制粗牙或是美制细牙。
在平时的内销业务中,我们最常遇到的标准是GB(国标)和DIN(德标)。
在非芳生产品方面,主要会接触到以下几种标准:GB30;GB5783;GB5782;GB52;GB6170;GB818;GB819;GB845;GB846;GB70;DIN912;DIN933;DIN931等。目前GB30(老国标)在标准书中已被GB5783(新国标)所代替。GB52(老国标)在标准书中已被GB6170(新国标)所代替。
在1986年,我们国家对标准件制定了新标准,在业务中一般俗称为新标,使用最多的主要有GB5780、GB5781、GB5782、GB5783、GB5784。GB5780为六角头粗杆半牙螺丝,其精度等级为C级产品,可用GB5782来代替(GB5782为六角头粗杆全牙螺丝,其精度等到级为A级和B级。)GB5781为六角头全牙螺丝,精度等级为C级产品。可用GB5783来代替(GB5783为六角头全牙螺丝,其精度等级为A级和B级)。GB5784为细杆半牙的六角螺丝。
新标与老标的区别在于:M8、M10、M12、M14、M22系列的产品,在对边宽度上有所区别。除M22系列的新产品外,新标产品M8、M10、M12、M14的头部对边比老标的对边要小1MM。分别为13、16、18、21MM,而M22系列的新产品,新标比老标的对边反而要大2MM,应特别注意。对于头部厚度,新标和老标之间略有差别,在要求不是非常严格的情况下可以通用。
新标与德标的区别在于:M10、M12、M14、M22的产品规格,在对边宽度上有所差别。M10、M12、M14的头部对边新标比德标要小1MM。而M22的新产品的,其头部对边比德标的对边宽度要大2MM,其它的均可通用。
对于六角螺帽,常用的标准有:GB52、GB6170、GB6172和DIN934。
对于它们之间的主要区别:GB6170的厚度要比GB52、GB6172和DIN934来的厚,俗称为厚螺帽。另外就是对边上的区别,M8的螺帽系列中DIN934、GB6170、GB6172的对边都是13MM比GB52的对边14MM要小1MM,M10的螺帽,DIN934与GB52的对边为17MM,比GB6170和GB6172的的对边要大1MM,M12的螺帽,DIN934、GB52的对边为19MM比GB6170和GB6172的对边18MM要大1MM。对于M14的螺帽,DIN934、GB52的对边为22MM比GB6170和GB6172的对边21MM要大1MM。另外就是M22的螺帽,DIN934、GB52的对边为32MM,比GB6170、GB6172的对边34MM要小2MM。(GB6170和GB6172除了其厚度不一样外,对边宽度完全一样)其余规格在不考虑厚度的情况下,可以通用。
在内六角方面,国标中有两个版本,一个为GB70—76,76年版本,一个为GB70—8585年版本,所以在实际业务操作中应注意区别:其中GB70—85与DIN912完全重合,故对于使用新标的情况,不存在着差别,主要是GB70—76与DIN912之间有所区别:M8系列的内六角产品,GB70—76的圆头径为12.5MM,比DIN912的13.27MM要小一些,M10系列的内六角产品,GB70—76的圆头径为15MM,比DIN912的16.27要小一些,M12系列的内六角,GB70—76的圆头径为18MM,比DIN912的对边18.27要小一些,另像M16、M20系列的内六角GB70—76的圆头径比DIN912的要小0.33MM,分别为24MM,30MM。DIN912的则分别为24.33MM和30.33MM。另外老标与德标内六角之间的内对边宽度由于标准不同而不同,GB70—76的内对边要小一些,应加以注意。
另外,平时可能会用到的马车螺丝也有一些区别,在此也作一个说明,在国标中,有两种马车螺丝的标准,即GB12(小半圆头方颈螺丝)和GB14(大半圆头方颈螺丝),平时在市面上较常用的还有德标标准DIN603。现对这三者加以区别:对于圆头颈,在同一规格比较时是:GB12
螺钉名称:
1.机螺钉2.自攻螺钉3.钻尾螺钉4.墙板钉5.纤维板钉6.木螺钉7.六角木螺钉8.不脱出螺钉9.组合螺钉10.微型螺钉11.家具螺钉12.电子螺钉
头型:
1.六角头(hexagonhead)
2.六角头法兰面(hexagonheadwithflange)
3.方头(squarehead)
4.T形头Thead(hammerhead)
5.扁圆头mushroomhead(trusshead)
6.圆柱头(cheesehead)
7.圆头(roundhead)
8.盘头(panhead)
9.沉头countersunkhead(flathead)
10.半沉头raisedcountersunkhead
槽型:
1.菲利普2.十/一字3.一字4.内三角5.内角四方6.十字7.米字8.花形9.梅花形10.花形一字11.特形12.内六角
螺纹种类:
A:三角螺纹:结合/锁紧B:管用三角螺纹:结合/锁紧C:梯形螺纹:动力传动D:方螺纹:动力传动
常见螺丝材质:
a.LowCarbonSteel:低碳钢
b.SS-304:StainlessSteel304
c.SS-302:StainlessSteel302结构韧性较好
d.Aluminum5052:铝合金5052
e.Brass:黄铜
f.Bronze:青铜
g.UNSC11000Copper:锑铜
常见螺丝规格:
A:公制螺丝
公制机械螺丝:MetricEx:M3x6–PPB:M3机械螺,6mm长,十字,圆扁头,镀黑。
FinishCode:外观处理规格
HeadCode:头部外型
ThreadCode:螺丝型号
DriveCode:头部剖沟,特征型号
LengthCode:螺丝长度(mm)
A-1:ThreadCode:螺丝型号
公制螺丝直接以螺丝外径标示螺丝型号。如M3即螺丝外径为3。00mm;M4即螺丝外径为4。00mm。
MetricThreadSizexPitch:(Note:公制螺丝于螺丝型号后方,有时会注明螺丝牙距。)如M3x0.5,M4x0.70,M5x0.8,M6x1。但因为标准规范,通常不提。
A-2:LengthCode。螺丝长度
公制螺丝,直接标示螺丝长度,单位为mm。螺丝之总长度标示,只计算头部以下之长度,不含头部高度。但平头螺丝例外,其螺丝之总长度标示含头部高度。
A-3:DriveCode/头部剖沟、特征。一般常用规格如下:
a.Slotted一字b.Phillips十字c.Phil-Slot一字/十字d.HexScoket:内六角e.OneWay:单向
A-4:HeadCode/头部外型。一般常用规格如下:
a.Flat:平头b.Oval:色拉头c.Round:圆头d.Pan:圆扁头e.Truss:大圆扁头f.Hex:六角头
A-5:FinishCode/外观处理。一般常用规格如下:
a.Z:Zine-Plated:镀锌b.Ni:Ni-Plated:镀镍c.Tin-Plated:镀锡d.ZinePlated/GreenIridite:镀锌绿膜处理。e.RadiantPlated:镀五彩f.Passivate:抗氧化处理。g.AlodialFinish:无外观处理。
公制自攻螺丝:于品名后方直接标示TappingType。Ex:M3x6–PPB,TappingType:M3自攻螺丝,6mm长,十字,圆扁头,镀黑。一般以产品别或标示,再判定为SheetMetal或塑料部品使用。
B:美规螺丝
a.一般以番号标示,如#2-56、#4-40、#6-32、#8-32、#10-24…etc。
b.或以英制外径表示。如0:0.86-56、0.112-40、0.138-32、0.164-32、0.190-24…etc。
Ex:632–8–PPB:
FinishCode:外观处理规格HeadCode:头部外型DriveCode:头部剖沟,特征型号LengthCode:螺丝长度ThreadCode:螺丝型号
B-1:ThreadCode:螺丝型号,一般常用规格如下:
a.#2-56:2番56牙b.#4-40:4番40牙c.#6-32:6番32牙d.#8-32:8番32牙e.#10-24:10番24牙牙为每吋之牙数。
B-2:LengthCode:螺丝长度美规螺丝长度须经换算,才是公制mm尺寸。换算公式:x25.40=公制长度mm
B-3、B-4、B-5:标示方式与公制相同。
C:英制螺丝
C-1:ThreadCode:标示皆将分母为8,再直接称分子之番号。
Ex:1/8x0.50–PPB:1分牙螺丝x0.50"长,PPB
Ex:5/16x0.50–PPB=2.5/8x0.50-PPB:2分半牙螺丝x0.50"长,PPB
Ex:5/32x0.50–PPB=1.25/8x0.50-PPB:1分2厘半螺丝x0.50"长,PPB
Ex:1/4x0.50-PPB=2/8x0.50-PPB:2分牙螺丝x0.50"长,PPB
注:有时会标示粗牙或细牙。UNF:细牙:电子业较常用。UNC:粗牙:重机械结构较常用。
Ex:3/8x0.50,UNF–PPB:3分细牙螺丝×0.50"长,PPB。
C-2:LengthCode:为英吋标示,须乘以25.40换算为mm。
螺栓的硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)
2.洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。
从上面介绍可知,维氏硬度是表面硬度的其中一种。它和其它硬度单位之间有换算关系。
硬度指的就是表面硬度,材料内部是没有硬度要求的。只有机械性能要求(抗拉强度,屈服强度和冲击韧性)。
GB/T3098.1-2000中怎么没有表面硬度呢5.6不是说明表面硬度了吗?
表面硬度不应比芯部硬度高出30个维氏硬度(约3个HRC).10.9级的表面硬度不应大于390HV0.3.至于没有表面硬度要求的那是低性能等级的,如3.64.64.85.65.86.8,因为没有热处理,所以没有要求,因为他表面的硬度主要是冷镦或烘打\车削后的应力所产生的硬度.
在检测螺栓硬度时,没有热处理的螺栓,只需要做表面硬度在合格范围内就行了.如果是热处理螺栓就要在未部切一个直径的面上大硬度,硬度测试在面上的1/2R处,硬度符合标准.
它有一个表面一个芯部,表面是指在去除表面浮锈等之后用用维氏或表面洛氏打硬度,芯部要在去除部部1/2直径长部后在表面与芯部1/2的地方打硬度,两个硬度之差不能超过30个HV,表面高出30HV说明表面渗碳了,是不允许的,如果表面低了30HV以上说明表面脱碳了,也是不允许的。要细心地看这个3098。
英制螺纹详细说明
1.严格地说,UN、UNR、UNC、UNF、UNS以及UNEF是螺纹系列的规定代号,而不是某些英文词组的缩写:
统一螺纹:UnifiedScrewThreads(由英国(UnitedKingdom)、加拿大(Canada)和美国(UnitedStates)於948年共同制定;
UN:外螺纹设计牙型根部可平可圆(Aflatrootcontourisspecified,butitisnecessarytoprovideforsomethreadingtoolcrestwear,hencearoundedrootcontourclearedbeyondthe0.25pflatwidthoftheBasicProfileisoptional.)
UNR:外螺纹设计牙型根部必须为圆弧(Inordertoreducetherateofthreadingtoolcrestwearandtoimprovefatiguestrengthofaflatrootthread,theDesignProfileoftheUNRthreadhasanon-reversingcontinuouscurvedroottangenttothethreadflanksatadepthof0.625H.)
UNC:粗牙系列(Coarse-ThreadSeries);
UNF:细牙系列(Fine-ThreadSeries);
UNEF:超细牙系列(Extra-Fine-ThreadSeries);
UNS:特殊螺距系列(SelectedCombinations和OtherThreadsofSpecialDiameters,Pitches,andLengthsofEngagement);
另外还有恒定螺距系列(ConstantPitchSeries),有8UN、12UN、16UN等等,不一一列举
2.标注方法:
英寸制统一螺纹,在英寸制国家广泛采用,该类螺纹分三个系列:粗牙系列UNC,细牙系列UNF,特细牙系列UNFF,外加一个定螺距系列UN。
标注方法:螺纹直径—每英寸牙数系列代号—精度等级
示例:粗牙系列3/8—16UNC—2A
细牙系列3/8—24UNF—2A
特细牙系列3/8—32UNFF—2A
定螺距系列3/8—20UN—2A
第一位数字3/8表示螺纹外径,单位为英寸,转换为米制单位mm要乘以25.4,即3/8×25.4=9.525mm;第二、三位数字16、24、32、20为每英寸牙数(在25.4mm长度上的牙数);第三位以后的文字代号UNC、UNF、UNFF、UN为系列代号,最后两位2A为精度等级。
螺纹配合等级:
螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。
1.对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级:
1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。等级数字越高,配合越紧。在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。
1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计。
4、对外螺纹来说,1A和2A级有一个配合公差,3A级没有。1A级公差比2A级公差大50%,比3A级大75%,对内螺纹来说,2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B级大50%,比3B级大75%。
不锈钢编号原则
①.用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:中国、俄国12CrNi3A
②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;
③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。
我国的编号规则
①采用元素符号
②用途、汉语拼音
平炉钢:P、沸腾钢:F、镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、GCr15:滚珠合结钢、弹簧钢,
如:20CrMnTi60SiMn、(用万分之几表示C含量)不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),
如:1Cr18Ni9千分之一(即0.1%C),不锈C≤0.08%如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03%如0Cr17Ni13Mo
国际不锈钢标示方法
美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中:
①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、304、316以及310为标记,
③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记,双相(奥氏体-铁素体),
④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
一.按用途分类按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。
结构钢:
1.用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。
2.用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。
工具钢:用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。
特殊性能钢:是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。
二.按化学成分分类按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢:按含碳量又可分为低碳钢(含碳量≤0.25%);中碳钢(0.25%<含碳量<0.6%);高碳钢(含碳量≥0.6%)。
合金钢:按合金元素含量又可分为低合金钢(合金元素总含量≤5%);中合金钢(合金元素总含量=5%--10%);高合金钢(合金元素总含量>10%)。
此外,根据钢中所含主要合金元素种类不同,也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。
三.按质量分类按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫含量均≤0.050%);优质钢(磷、硫含量均≤0.040%);高级优质钢(含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%)。
此外,还有按冶炼炉的种类,将钢分为平炉钢(酸性平炉、碱性平炉),空气转炉钢(酸性转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢)与电炉钢。按冶炼时脱氧程度,将钢分为沸腾钢(脱氧不完全),镇静钢(脱氧比较完全)及半镇静钢。
钢厂在给钢的产品命名时,往往将用途、成分、质量这三种分类方法结合起来。如将钢称为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等。
机械性能
金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为机械性能(或称为力学性能)。
金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
1.强度强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。
2.塑性塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永久变形)而不破坏的能力
3.硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等方法。
4.疲劳前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。
5.冲击韧性以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。