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标题: [行业交流] 紧固件入门贴(新手必看)
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发表于 2010-6-28 18:59  资料  个人空间  个人短信  加为好友  只看该作者

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紧固件入门贴(新手必看)

鉴于经常看到有Fober问一些最基本的紧固件知识,特开此入门贴。

刚入紧固件这行业的新手可以先浏览此贴

看完之后相信会对紧固件有一个大概的了解

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紧固件的产品知识

紧固件是作紧固连接用的一类机械零件,应用极为广泛.紧固件的特点:品种规格繁多,性能用途各异,而且标准化、系列化、通用化的程度极高。因此,也有人把已有国家(行业)标准的一类紧固件称为标准紧固件,简称为标准件。

由于每个具体紧固件产品的规格、尺寸、公差、重量、性能、表面情况、标记方法,以及验收检查、标志和包装等项目的具体要求,是分别规定在几个国家(行业)标准中,例如有英制、德制和美制。

紧固件是应用最广泛的机械基础件。随着我国2001年加入WTO并步入国际贸易大国的行列。我国紧固件产品大量出口到世界各国、世界各国的紧固件产品也不断涌入中国市场。紧固件作为我国进出口量较大的产品之一,实现与国际接轨,对推动中国紧固件企业走向世界,促进紧固件企业全面参与国际合作与竞争,都具用重要的显示意义和战略意义。


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. :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。

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紧固件设计的标准

每种紧固件产品都要涉及一些几个方面内容的标准:

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。

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。


GB的 紧固件标准


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紧固件的标记方法(GB1237—88)

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—86  M12×80-8.8-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:GB578   M12×1.5×80
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 GB119   8×30
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 GB119  B8×30
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。

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标准规范

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。

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新标与老标的区别

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—85  85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<GB14<DIN603< SPAN>。通常在马车螺丝的使用时,往往要求头颈大而厚,所以DIN603马车螺丝的标准完全符合要求。

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规格定义与认识

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(hexagon head)
2.六角头法兰面(hexagon head with flange)
3.方头(square head)
4.T形头T head (hammer head)  
5.扁圆头mushroom head(truss head)
6.圆柱头(cheese head)
7.圆头(round head)  
8.盘头(pan head)  
9.沉头 countersunk head (flat head)
10.半沉头 raised countersunk head


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:Metric  Ex: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

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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)

以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

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/T 3098.1-2000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3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8,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.

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。

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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:Unified Screw Threads( 由英国(United Kingdom)、加拿大(Canada)和美国(United States)於948年共同制定;

UN:外螺纹设计牙型根部可平可圆(A flat root contour is specified ,but it is necessary to provide for some threading tool crest wear, hence a rounded root contour cleared beyond the 0.25p flat width of the Basic Profile is optional.)
UNR:外螺纹设计牙型根部必须为圆弧(In order to reduce the rate of threading tool crest wear and to improve fatigue strength of a flat root thread, the Design Profile of the UNR thread has a non-reversing continuous curved root tangent to the thread flanks at a depth of 0.625 H.)
UNC:粗牙系列(Coarse-Thread Series);
UNF:细牙系列(Fine-Thread Series);
UNEF:超细牙系列(Extra-Fine-Thread Series);
UNS:特殊螺距系列(Selected Combinations和 Other Threads of Special Diameters, Pitches, and Lengths of Engagement);

另外还有恒定螺距系列(Constant Pitch Series),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—16 UNC—2A
细牙系列 3/8—24 UNF—2A
特细牙系列 3/8—32 UNFF—2A
定螺距系列 3/8—20 UN—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%。

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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:20CrMnTi 60SiMn、(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。


[ 本帖最后由 西风微月 于 2010-6-28 20:04 编辑 ]

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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。

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热处理基本知识

退火---淬火---回火

一.退火的种类

1.完全退火和等温退火 完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。

2.球化退火 球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。

3.去应力退火 去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。


二.淬火时,最常用的冷却介质是盐水,水和油。盐水淬火的工件,容易得到高的硬度和光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。

三.钢回火的目的

1.降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。

2.获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性。

3.稳定工件尺寸

4.对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。


加热缺陷及控制

一、过热现象 我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。

1.一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。

2.断口遗传:有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出,受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。

3.粗大组织的遗传:有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。


二、过烧现象 加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。

三、脱碳和氧化 钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。 加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。

为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈还原性)

四、氢脆现象 高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。

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几种常见热处理概念

1.正火将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。

2.退火annealing将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺

3.固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺

4.时效合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象

5.固溶处理使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型

6.时效处理在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度

7.淬火将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺

8.回火将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺

回火的种类及应用 根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:

(一)低温回火(150-250度) 低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-64。

(二)中温回火(350-500度) 中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。

(三)高温回火(500-650度) 高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。


9.钢的碳氮共渗碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。

10.调质处理quenching and tempering一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。

11.钎焊用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺

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电镀的基本知识

电镀为一种电解过程,提供镀层金属的金属片作用有如阳极,电解液通常为镀着金属的离子溶液,被镀物作用则有如阴极,阳极与阴极间输入电压后,吸引电解液中的金属离子游至阴极,还原后即镀着其上。同时阳极的金属再溶解,提供电解液更多的金属离子。某些情况下使用不溶性阳极,电镀时需添加新群电解液补充镀著金属离子。

一般泛指以电解还原反应在物体上镀一层膜。

目前使用种类有:

一般电镀方法(electroplating)、复合电镀 (复合的plating)、合金电镀 (合金plating)、局部电镀 (挑选的plating) 、笔电镀(钢笔plating)等等。

由於电镀表面具有保护兼装饰效用,故广被应用。也有少部分的电镀提供其他特性,诸如高导电性、高度光反射性或降低毒性。

最常使用的电镀金属为镍、铬、锡、铜、银及金。电镀技术目前可电镀之金属约70种,合金电镀约15种。


电镀锌与热镀锌区别:

电镀锌:  

钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈,甚至完全损坏。每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10,另一方面,为使钢铁制品与零件表面具有某种特殊功能,同时赋予其表面装饰性的外观,所以,一般采用电镀锌的方式对其处理。  

一、原理:
 
由于锌在干燥空气中不易变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。并且当某种原因,使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时,锌与钢基体形成微电池,使钢基体成为阴极而受到保护。

二、性能特点:
 
1、 锌镀层较厚,结晶细致、均匀且无孔隙,抗腐蚀性良好;
2、 电镀所得锌层较纯,在酸、碱等雾气中腐蚀较慢,能有效保护钢基体;
3、 锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等,美观大方,具有一定的装饰性;
4、 由于锌镀层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。


热浸锌:
  
一、概述
  
在各种保护钢基体的涂镀方法中,热浸锌是非常优良的一种。它是在锌呈液体的状态下,经过了相当复杂的物理、化学作用之后,在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层,而且还生成一种锌一铁合金层。这种镀法,不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点,而且由于具有锌铁合金层。还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。
  
二、原理热镀锌层是锌在高温液态下,分三个步骤形成的:

1、 铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层;
2、 合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层;
3、 合金层表面包络着锌层。


三、性能特点:

(1) 具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触,保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中,锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面,它很难溶于水,故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后,则防蚀作用更理想。
(2) 具有铁—锌合金层,结合致密,在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性;
(3) 由于结合牢固,锌—铁互溶,具有很强的耐磨性;
(4) 由于锌具有良好的延展性,其合金层与钢基附着牢固,因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层;
(5) 钢结构件热镀锌后,相当于一次退火处理,能有效改善钢基体的机械性能,消除钢件成型焊接时的应力,有利于对钢结构件进行车削加工。
(6) 热镀锌后的件表面光亮美观。
(7) 纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层,其性质基本接近于纯锌,具有延展性,所以它富于挠性。

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螺纹的种类和标记

1.螺纹的种类

螺纹按用途可分为联接螺纹和传动螺纹两类常用标准螺纹的种类及用途可参看下表



2.螺纹联接的画法

如下图,在剖视图中,内、外螺纹结合部分按外螺纹画,其余部分仍用各自的画法表示。内、外螺纹的大、小径的粗细实线应分别对齐。



3.螺纹的代号标注

在图样上螺纹需要用规定的螺纹代号标注,除管螺纹外,螺纹代号的标注格式为:

                                        螺距(单线时)  旋向  
特征代号  公称直径×
                                       导程(P螺距)(多线时)

管螺纹的标注格式为:特征代号 尺寸代号 旋向。右旋螺纹省略不注,左旋用“ LH”表示


4.螺纹标记的标注

当螺纹精度要求较高时,除标注螺纹代号外,还应标注螺纹公差带代号和螺纹旋合长度。

螺纹标记的标注格式为: 螺纹代号—螺纹公差带代号(中径、顶径)—旋合长度


有关标注内容的说明:

1) 公差带代号由数字加字母表示(内螺纹用大写字母,外螺纹用小写字母),如7H、6g等,应特别指出,7H,6g等代表螺纹公差,而H7,g6代表圆柱体公差代号。

2) 旋合长度规定为短(用S表示)、中(用N表示)、长(用L表示)三种。一般情况下,不标注螺纹旋合长度,其螺纹公差带按中等旋合长度(N)确定。必要时,可加注旋合长度代号S或L,如“M20-5g6g-L”。特殊需要时,可注明旋合长度的数值,如“M20-5g6g-30”。


5.螺纹标记在视图上的标注方法

如第一副图中图例,除管螺纹外,在视图上螺纹标记的标注同线性尺寸标注方法相同;而管螺纹是用指引线的形式,指引线应从大径上引出,并且不应与剖面线平行。

第一幅图中标注的说明:

1) M 16-5g6g表示粗牙普通螺纹,公称直径16,右旋,螺纹公差带中径5g,大径6g,旋合长度按中等长度考虑。

2) M16×1 LH-6G表示细牙普通螺纹,公称直径16,螺距1,左旋,螺纹公差带中径、大径均为6G,旋合长度按中等长度考虑。

3) G1表示英制非螺纹密封管螺纹,尺寸代号1 in,右旋。

4) Rc 12表示英制螺纹密封锥管螺纹,尺寸代号12 in,右旋。

5) Tr20×8(P4)表示梯形螺纹,公称直径 20,双线,导程 8,螺距 4,右旋。

6) B20×2LH表示锯齿形螺纹,公称直径 20,单线,螺距 2,左旋。


[ 本帖最后由 西风微月 于 2010-8-21 10:56 编辑 ]

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