Denna artikel introducerar huvudsakligen kompositionen och de mekaniska egenskaperna hos kolstålskruvmaterial som vanligen används inom industrin. Andra såsom aluminiumlegeringar, kopparlegeringar, nickellegeringar, titanlegeringar eller superlegeringar har också olika egenskaper och tillämpningar.
Ferroalloy kromhalt på mer än 12% kallas rostfritt stål, eftersom krom är ett icke-frätande element, så rostfritt stål har bra korrosionsbeständighet, ju högre krominnehåll desto bättre korrosionsbeständighet. Alla rostfria stål innehåller kol förutom järn och krom. Kol kan öka hårdheten, men det har en negativ effekt på korrosionsbeständighet eftersom krom och kol kan bilda karbider. Kromet i mitten av karbid har inga antioxidantegenskaper. När kolhalten ökar, måste också kromhalten öka, annars kommer korrosionsbeständigheten att försämras, så det mesta av kolhalten i rostfritt stål är mycket lågt och kolhalten måste strikt kontrolleras. Dessutom innehåller alla rostfria stål andra legeringselement. Varje element har sina egna egenskaper. Nickel är till exempel en av de viktigaste elementen, som kan förbättra korrosionsbeständigheten, låg temperatur brittleness och hög temperaturstyrka. Dessutom är molybden, koppar, kisel, aluminium, selen, svavel, antimon, kobolt, titan etc. alla viktiga legeringselement, och deras komponenter kan styras och formuleras för erhållande av önskade mekaniska egenskaper.
Anledningen till att rostfritt stål inte är lätt att rosta är att metallytan naturligtvis bildar en osynlig oxidfilm, vilket kan förhindra ytterligare oxidation. Under bearbetningen av skruvar såsom smide huvuden och vridning kan ytan vara förorenad med små metallpartiklar som alstras av verktygsformen som behandlas och efterföljande värmebehandling kan också orsaka förorening. Om skruven tillverkas utan att rengöras efter det att den tillverkats, verkar rostens utseende inte vara en produktrost. Det är faktiskt orsakat av föroreningar eller föroreningar som gräver på ytan. Därför måste de rostfria skruvarna vara syra-tvättade före leveransen. Ytan kommer snabbt att bilda en oxidfilm och avlägsna ytföroreningar.
Rostfritt stål är indelat i fyra kategorier: austenit-, ferrit-, martensit- och utfällningshärdningsstål, och varje har sina egna fördelar och nackdelar. Austenitiskt rostfritt stål är det mest använda. Cirka 80% av rostfria skruvar är gjorda av det. Dess mikrostruktur är främst austenit. Krom och nickel är de viktigaste legeringselementen. Så länge det kyls, kan dess mekaniska egenskaper förbättras. . Vanligt använd innehåll är 18% krom, 8% nickel kallas 18-8 eller 300-serien. Korrosionsbeständighet är bättre än ferritiskt och martensitiskt rostfritt stål, och det är inte magnetiskt. Den har högre hållfasthet vid mycket låg temperatur eller hög temperatur. Och bra seghet. Austenitiska rostfria stål innefattar 301, 302, 303, 303 Se, 304, 305, 384, XM7, 316, 321 och 347.
303 och 303 Se (17/19% krom, 8/10% nickel) är lätta att vrida och är inte lämpliga för kallkoppling. 304 (18/20% krom, 8 / 10,5% nickel, 0,08% eller mindre kol) är lämplig för kalla och heta smältkroppar och har bra korrosionsbeständighet. Det används vanligtvis för att producera komplexa, stora storskruvar. 305 (17/19% krom, 10,5 / 13% nickel) minskar hastigheten på arbetshärdning och möjliggör enkel kallformning. 384 (15/17% krom, 17/19% nickel, 0,08% eller mindre kol) används speciellt för kalla smidda muttrar och korsskruvar. På grund av högt nickelhalt kan arbetshärdningshastigheten minskas. 384 Efter kallt skott finns det fortfarande ingen magnetism, men andra austenitiska rostfria stål kommer att ha lite magnetiskt efter kallt utseende och måste vara glödgade för att återställa icke magnetiska egenskaper. XM7 (17/19% krom, 8/10% nickel, 3/4% koppar) är en förbättrad 302 med bättre kylning och lägre kostnad än 305, 384. 316 (16/18% krom, 10/14% nickel, 2/3% molybden och 0,08% eller mindre kol) har utmärkt halogen korrosionsbeständighet på grund av närvaron av molybden och är fortfarande högre än andra austenitiska rostfria stål vid förhöjda temperaturer. Hög draghållfasthet och latent intensitet. 321 (17/19% krom, 9/12% nickel) och 347 (17/19% koppar, 9/13% nickel) är stabila rostfria stål. De har bra korrosionsbeständighet även vid temperaturer upp till 820 ° C. Tillverkning av flygindustrin eller skruvar som används för att förorena miljön med höga temperaturer eller kemikalier.
Mikrostrukturen av ferritiskt rostfritt stål domineras av ferrit, vilket står för ca 5% av rostfritt stålskruvarna. Krom är det viktigaste legeringselementet. Den har magnetiska egenskaper och har bättre korrosionsbeständighet än martensit. Innehållet i andra delar är väldigt liten, och detta rostfria stål är särskilt motståndskraftigt mot rost och korrosion. 430 skruvar (14/18% krom, 0,12% eller mindre kol) används för att göra skruvar. De används mest för kallt heading och hett huvud. Tillsatsen av svavel i 430F kan förbättra svängytan. Om du överväger ekonomin, materialkostnad och korrosionsbeständighet, välj ferritiskt rostfritt stål för att göra skruvar mer lämpliga. Både ferritiska och austenitiska rostfria stål kan inte släckas och kan bara dras och förkylas för att förbättra deras hållfasthet och hårdhet, men deras duktilitet försämras, så de är vanligtvis glödgade för att avlägsna restspänningar och återställa sårbarheten.
Martensitisk martensit av rostfritt stål, ca 10% av rostfritt stålskruvarna, med krom som huvudlegeringselement, magnetisk, kan släckas för att erhålla de högsta mekaniska egenskaperna, och SAE 5, 8, ASTM A449, A354 BD-nivå approximation. Korrosionsmotståndet är emellertid sämre än det för austenitiska och ferritiska rostfria stål. Skruvar är vanligtvis gjorda av 400-serien material, till exempel 410, 416, 416 Se och 431.
410 (12,5 / 13,5% krom, kol under 0,15%) liknar SAE-klass 5 eller A449. Efter värmebehandling kan det öka styrkan och det är lätt att vara kallt och varmt. På grund av det låga krominnehållet är det det billigaste i alla rostfria stål. Om korrosionsbeständigheten hos SAE 5 galvaniserade eller kadmiumpläterade skruvar är otillräcklig kan 410 användas istället.
416 och 416 Se (12/14% krom, mindre än 0,15% kol, svavel eller arsen), vridning kan vara det bästa av allt rostfritt stål, mekaniskt ekvivalent med 410. 431 (15/17% krom, 1,25 / 2,5% nickel och 0,2% eller mindre kol) används vanligen vid tillverkning av flygplansskruvar. På grund av deras höghållfasthet och korrosionsbeständighet är de lätt att kalla och heta. Mekaniska egenskaper är inte mindre än SAE 8 och ASTM A354 Klass BD.
Precisionshärdade stålskruvar står för 5% rostfria skruvar och deras användning har blivit allt viktigare. De har korrosionsbeständighet jämförbar med austenitens och höghållfasthet som motsvarar martensitets. Exempelvis är 630 (15,5 / 17,5% krom, 3/5% nickel, 0,07% eller mindre kol, 0,15 / 0,45% yttrium och yttrium), även känt som 17-4PH, det vanligaste utfällningshärdningsstålet för Tillverkning av skruvar, förutom hög hållfasthet. Duktiliteten är också bra, och den kan tåla höga och låga temperaturer.