Tässä artikkelissa esitellään pääasiassa teollisuudessa yleisesti käytettävien hiiliteräksisten ruuvien materiaalien koostumus ja mekaaniset ominaisuudet. Toiset, kuten alumiiniseokset, kupariseokset, nikkeliseokset, titaaniseokset tai super-seokset, ovat myös erilaisia ominaisuuksia ja sovellutuksia.
Kromipitoisuus yli 12% on ruostumatonta terästä, koska kromi ei ole syövyttävä elementti, joten ruostumattomasta teräksestä on hyvä korroosionkestävyys, sitä korkeampi on kromipitoisuus, sitä parempi korroosionkestävyys. Kaikki ruostumattomat teräkset sisältävät hiiltä raudan ja kromin lisäksi. Hiili voi lisätä kovuutta, mutta sillä on haitallinen vaikutus korroosionkestävyyteen, koska kromi ja hiili voivat muodostaa karbideja. Kromissa karbidin keskellä ei ole antioksidanttisia ominaisuuksia. Kun hiilipitoisuus kasvaa, myös kromipitoisuuden täytyy kasvaa, muuten korroosionkestävyys heikkenee, joten suurin osa ruostumattoman teräksen hiilipitoisuudesta on hyvin alhainen ja hiilipitoisuus on tarkasti valvottava. Lisäksi kaikki ruostumattomat teräkset sisältävät muita seosaineita. Jokaisella elementillä on omat ominaisuutensa. Esimerkiksi nikkeli on yksi tärkeimmistä elementeistä, mikä voi parantaa merkittävästi korroosionkestävyyttä, alhaisen lämpötilan haurastumista ja korkean lämpötilan lujuutta. Lisäksi molybdeeni, kupari, pii, alumiini, seleeni, rikki, antimoni, koboltti, titaani jne. Ovat tärkeitä seosaineita ja niiden komponentteja voidaan hallita ja formuloida halutuille mekaanisille ominaisuuksille.
Syy, miksi ruostumatonta terästä ei ole helppo ruostua, on se, että metallipinta luonnollisesti muodostaa näkymättömän oksidikalvon, joka voi estää edelleen hapettumista. Ruuvien, kuten taontapäiden ja kääntämisen aikana, pintaa voi olla saastunut pienillä metallipartikkeleilla, joita syntyy käsiteltävän työkalun muottiin ja myöhempi lämpökäsittely voi myös aiheuttaa kontaminaatiota. Jos ruuvi valmistetaan ilman puhdistusta sen valmistuksen jälkeen, ruosteen ulkonäkö ei näytä olevan ruostesuoja. Itse asiassa se aiheutuu epäpuhtauksista tai epäpuhtauksista hautaamalla pinnalla. Siksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut ruuvit on pestävä pestään ennen lähetystä. Pinta muodostaa nopeasti oksidikalvon ja poistaa pinnan epäpuhtaudet.
Ruostumaton teräs on jaettu neljään luokkaan: austeniitti, ferriitti, martensiitti ja saostus kovettuva teräs, ja jokaisella on omat edut ja haitat. Austeniittista ruostumatonta terästä käytetään eniten. Noin 80% ruostumattomasta teräksestä valmistetuista ruuveista valmistetaan. Sen mikrorakenne on pääasiassa austeniittia. Kromi ja nikkeli ovat tärkeimmät seosaineosat. Niin kauan kuin se jäähdytetään, sen mekaanisia ominaisuuksia voidaan parantaa. . Yleisesti käytetty sisältö on 18% kromia, 8% nikkeliä kutsutaan 18-8 tai 300-sarjaksi. Korroosionkestävyys on parempi kuin ferriittinen ja martensitiivinen ruostumaton teräs, eikä se ole magneettinen. Sillä on suurempi lujuus hyvin alhaisessa lämpötilassa tai korkeassa lämpötilassa. Ja hyvä sitkeys. Austeniittiset ruostumattomat teräkset sisältävät 301, 302, 303, 303 Se, 304, 305, 384, XM7, 316, 321 ja 347.
303 ja 303 Se (17/19% kromia, 8/10% nikkeliä) on helppo kääntää, eivätkä ne sovi kylmälle otsalle. 304 (18/20% kromi, 8/10,5% nikkeliä, 0,08% tai vähemmän hiiltä) soveltuu kylmille ja kuumille upokkaille ja sillä on hyvä korroosionkestävyys. Sitä käytetään yleisesti monimutkaisten, suurikokoisten kuumasarjan ruuvien valmistamiseen. 305 (17/19% kromi, 10,5 / 13% nikkeliä) vähentää työstämisen kovettumista ja helpottaa kylmämuovausta. 384 (15/17% kromia, 17/19% nikkeliä, 0,08% tai vähemmän hiiltä) on erityisesti käytetty kylmätaivutettuja muttereita ja ristikkäisiä upotettuja ruuveja varten. Korkean nikkelipitoisuuden ansiosta työstelynopeutta voidaan pienentää. 384 Kylmän otsikon jälkeen ei vielä ole magneettisuutta, mutta muut austeniittiset ruostumattomat teräkset saavat hieman magneettista kylmän otsikon jälkeen ja ne täytyy hehkuttaa palauttamaan ei-magneettiset ominaisuudet. XM7 (17/19% kromi, 8/10% nikkeliä, 3/4 kupari) on parannettu 302, jonka kylmämuoto on parempi ja edullisempi kuin 305, 384. 316 (16/18% kromi, 10/14% nikkeli, 2/3% molybdeeniä ja 0,08% tai vähemmän hiiltä) on erinomainen halogeenikororisen vastustuskyvyn johtuen molybdeenin läsnäolosta ja ovat edelleen korkeammat kuin muut austeniittiset ruostumattomat teräkset kohotetuissa lämpötiloissa. Suuri vetolujuus ja piilevä intensiteetti. 321 (17/19% kromi, 9/12% nikkeli) ja 347 (17/19% kupari, 9/13% nikkeli) ovat vakaita ruostumattomia teräksiä. Niillä on hyvä korroosionkestävyys jopa jopa 820 ° C: n lämpötiloissa. Ilmailu- ja avaruusteollisuuden valmistus tai ruuvit, joita käytetään ympäristön saastuttamiseen korkeilla lämpötiloilla tai kemikaaleilla.
Ferriittisen ruostumattoman teräksen mikrostruktuuria hallitsee ferriitti, jonka osuus ruostumattomasta teräksestä valmistetuista ruuvista on noin 5%. Kromi on tärkein seosaine. Se on magneettisia ominaisuuksia ja sillä on parempi korroosionkestävyys kuin martensitilla. Muiden elementtien sisältö on hyvin pieni, ja tämä ruostumaton teräs on erityisen kestävä ruostetta ja korroosiota vastaan. Ruuvien valmistukseen käytetään 430 ruuvia (14/18% kromia, 0,12% tai vähemmän hiiltä). Niitä käytetään useimmiten kylmämuotoon ja kuumakohdeen. Rikin lisääminen 430F: ään voi parantaa kääntötehoa. Jos harkitset taloutta, materiaalikustannuksia ja korroosionkestävyyttä, valitse ferriittinen ruostumaton teräs, jotta ruuvit sopisivat paremmin. Sekä ferriittisiä että austeniittisia ruostumattomia teräksiä ei voida sammuttaa, ja ne voidaan vetää ja kylmää lujittavasti parantamaan lujuuttaan ja kovuuttaan, mutta niiden sitkeys heikkenee, joten ne yleensä hehkutetaan jäännösjännitysten poistamiseksi ja kimmoisuuden palauttamiseksi.
Martensitiittinen ruostumaton teräs mikrorakenne martensiti, noin 10% ruostumattomasta teräksestä valmistetuista ruuvista ja kromi pääasiallisena seosaineena, magneettinen, voidaan sammuttaa korkeimpien mekaanisten ominaisuuksien saamiseksi ja SAE 5, 8, ASTM A449 -laatu, A354 BD-tason approksimaatio. Korroosionkestävyys on kuitenkin huonompi kuin austeniittisten ja ferriittisten ruostumattomien terästen. Ruuvit on yleensä tehty 400-sarjan materiaalista, kuten 410, 416, 416 Se ja 431.
410 (12,5 / 13,5% kromi, hiili alle 0,15%) on samanlainen kuin SAE-luokka 5 tai A449. Lämpökäsittelyn jälkeen se voi lisätä lujuutta ja olla helppo kylmä ja kuuma. Sen alhaisen kromipitoisuuden ansiosta se on halvin kaikista ruostumattomista teräksistä. Jos SAE 5: n galvanoidut tai kadmiumpäällystetyt ruuvit korroosionkestävyys on riittämätön, sen sijaan 410 voidaan käyttää.
416 ja 416 Se (12/14% kromia, vähemmän kuin 0,15% hiiltä, rikkiä tai arseeniä), kääntö voi olla paras kaikista ruostumattomista teräksistä, mekaanisesti vastaa 410,431 (15/17% kromia, 1,25 / 2,5% nikkeliä ja 0,2 painoprosenttia hiiltä) käytetään yleisesti ilmailuteollisuuden ruuvin valmistuksessa. Niiden korkean lujuuden ja korroosionkestävyyden ansiosta ne ovat helposti kylmiä ja kuumia. Mekaaniset ominaisuudet ovat vähintään SAE 8 ja ASTM A354 luokka BD.
Sakkautuneiden teräsruuvien osuus ruostumattomasta teräksestä valmistetuista ruuvista on 5% ja niiden käyttö on yhä tärkeämpää. Niillä on korroosionkestävyys, joka on verrattavissa austeniittiin ja vahva vahvuus, joka vastaa martensiittia. Esimerkiksi 630 (15,5 / 17,5% kromi, 3/5% nikkeli, 0,07% tai vähemmän hiili, 0,15 / 0,45% yttrium ja yttrium), joka tunnetaan myös nimellä 17-4PH, on yleisimmin käytetty saostuskalvon ruuvien valmistus lukuun ottamatta suurta lujuutta. Sitkeys on myös hyvä, ja se kestää korkeita ja matalia lämpötiloja.