Een onderzoek naar veelgebruikte materialen voor bevestigingsmiddelen
De meeste bevestigingsmaterialen zijn van staal. Als iemand die in de bevestigingsmaterialenindustrie werkt, is het belangrijk om de veranderingen, verschillen en toepassingen te begrijpen. Inzicht in de verschillende soorten materialen die voor bevestigingsmaterialen worden gebruikt, is cruciaal voor het selecteren van het juiste materiaal voor een specifieke toepassing. Hier volgt een overzicht van veelvoorkomende bevestigingsmaterialen, hun samenstelling en typische toepassingen:
I. Koolstofstaal
SamenstellingKoolstofstaal bevat voornamelijk ijzer met een kleine hoeveelheid koolstof (meestal minder dan 1,7%) en soms andere elementen zoals mangaan, silicium of zwavel.
Cijfers: Laag koolstofstaal (zacht staal), middelmatig koolstofstaal, hoog koolstofstaal.
♦ Laag koolstofstaal, ook wel zacht staal genoemd, heeft een koolstofgehalte van 0,10% tot 0,30%. Laag koolstofstaal is gemakkelijk te bewerken, bijvoorbeeld door te smeden, lassen en snijden, en wordt vaak gebruikt voor de productie van kettingen, klinknagels, bouten, assen, enzovoort. Het omvat de meeste gangbare koolstofconstructiestalen en sommige hoogwaardige koolstofconstructiestalen. De meeste worden gebruikt voor technische constructieonderdelen zonder warmtebehandeling, terwijl sommige worden gebruikt voor mechanische onderdelen die slijtvastheid vereisen na carbonisatie en andere warmtebehandelingen.
♦ Middelkoolstofstaal is een koolstofstaal met een koolstofgehalte van 0,25% tot 0,60%. Naast koolstof kan het ook een kleine hoeveelheid mangaan bevatten (0,70% tot 1,20%). Afhankelijk van de productkwaliteit wordt het onderverdeeld in gewoon koolstofconstructiestaal en hoogwaardig koolstofconstructiestaal. Het heeft goede warmvervorm- en snijeigenschappen, maar slechte laseigenschappen. De sterkte en hardheid zijn hoger dan die van koolstofarm staal, terwijl de plasticiteit en taaiheid lager zijn. Middelkoolstofstaal heeft na harden en temperen goede algehele mechanische eigenschappen. Daarom wordt middelkoolstofstaal het meest gebruikt voor diverse toepassingen met een gemiddelde sterkte. Naast het gebruik als bouwmateriaal wordt het ook veel gebruikt bij de productie van diverse mechanische onderdelen.
♦ Hoog koolstofstaal, vaak gereedschapsstaal genoemd, heeft een koolstofgehalte van 0,60% tot 1,70% en kan worden gehard en getemperd.
Belangrijkste toepassingen: Vaak gebruikt voor algemene bevestigingsmiddelen zoals bouten, noten, schroevenen bouten. Ze bieden een goede sterkte en zijn kosteneffectief. Oppervlaktebehandelingen zoals verzinken kunnen worden toegepast om de corrosiebestendigheid te verbeteren.
II. Roestvrij staal
SamenstellingEen legering van ijzer, chroom (chroomgehalte 12% tot 30%) en andere elementen zoals nikkel, molybdeen en stikstof. Het chroomgehalte zorgt voor een uitstekende corrosiebestendigheid.
Chroom is het basiselement dat roestvrij staal corrosiebestendig maakt. Wanneer het chroomgehalte in staal ongeveer 1,2% bereikt, reageert chroom met zuurstof in het corrosieve medium en vormt een zeer dunne oxidefilm (zelfpassiverende film) op het staaloppervlak. Deze film voorkomt verdere corrosie van de staalmatrix. Naast chroom worden veelgebruikte legeringselementen zoals nikkel, molybdeen, titanium, niobium, koper en stikstof toegevoegd om te voldoen aan de eisen van roestvrij staal qua samenstelling en prestaties voor diverse toepassingen.
Soorten: Austenitisch (bijv. 201, 304, 316), Martensitisch (bijv. 410, 420), Ferritisch (bijv. 430, 446).
Belangrijkste toepassingenGebruikt in omgevingen waar corrosiebestendigheid cruciaal is, zoals de scheepvaart, chemische industrie en voedingsmiddelenindustrie. Ook geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen.
Roestvrij staal is bestand tegen corrosie, putjes, roest en slijtage. Het is bovendien een van de sterkste metalen die in de bouw worden gebruikt. Dankzij de goede corrosiebestendigheid blijft de constructie van structurele componenten permanent intact. Chroomhoudend roestvrij staal combineert bovendien mechanische sterkte met een hoge rekbaarheid, waardoor het gemakkelijk te verwerken en te produceren is.
III. Gelegeerd staal
SamenstellingBevat een hoger percentage legeringselementen (bijv. chroom, nikkel, molybdeen, vanadium) in vergelijking met koolstofstaal, wat eigenschappen zoals sterkte, hardheid en taaiheid verbetert.
Als het chroomgehalte in gelegeerd staal ongeveer 12% bereikt, vormt zich dicht chroomoxide op het oppervlak van het staal. Dit veroorzaakt een abrupte verandering in de corrosiebestendigheid van het staal in oxiderende media en verbetert deze aanzienlijk. Elementen zoals chroom, aluminium en silicium kunnen de oxidatie- en corrosiebestendigheid van staal tegen hoge temperaturen en gassen verbeteren, maar een overmaat aan aluminium en silicium zal de thermoplastische eigenschappen van het staal aantasten. Nikkel wordt voornamelijk gebruikt voor de vorming en stabilisatie van de austenietstructuur, waardoor staal goede mechanische eigenschappen, corrosiebestendigheid en verwerkbaarheid verkrijgt. Molybdeen kan roestvast staal snel passiveren en de corrosiebestendigheid ervan verbeteren tegen oplossingen die chloride-ionen bevatten en andere niet-oxiderende media.
CijfersOp basis van het gehalte aan legeringselementen wordt staal onderverdeeld in laaggelegeerd staal (gehalte 10%).
Belangrijkste toepassingen: Gebruikt in zeer sterke bevestigingsmiddelen voor de automobiel-, ruimtevaart- en zware machinebouw, waar een hogere treksterkte en slijtvastheid vereist zijn.
IV. Koper
SamenstellingZuiver koper of legeringen met kleine hoeveelheden andere metalen zoals tin (brons) of zink (messing).
Koper, een metaal met een paarsrode glans, heeft een dichtheid van 8,92 g/cm³. Het smeltpunt ligt op 1083,4 ± 0,2 °C en het kookpunt op 2567 °C. Koper is een van de eerste metalen die door de mens zijn ontdekt en een van de beste zuivere metalen. Het is enigszins hard, extreem taai en slijtvast. Het heeft ook een goede ductiliteit. Het heeft een goede thermische en elektrische geleidbaarheid. Koper en sommige van zijn legeringen zijn goed bestand tegen corrosie en zeer stabiel in droge lucht. In vochtige lucht kan zich echter een laag groen basisch kopercarbonaat op het oppervlak vormen, ook wel kopergroen genoemd. Het is oplosbaar in salpeterzuur en heet geconcentreerd zwavelzuur, en licht oplosbaar in zoutzuur. Het wordt gemakkelijk aangetast door alkaliën.
Belangrijkste toepassingenKoper en messing staan bekend om hun uitstekende elektrische geleidbaarheid en corrosiebestendigheid. Ze worden vaak gebruikt in elektrische verbindingen en maritieme toepassingen.
V. Aluminium
SamenstellingZuiver aluminium of aluminiumlegeringen, die elementen zoals koper, magnesium, silicium of zink kunnen bevatten.
Aluminium is een zilverwitte, glanzende metaal met een dichtheid van 2,702 g/cm³, een smeltpunt van 660,37 °C en een kookpunt van 2467 °C. Het heeft een goede thermische geleidbaarheid, elektrische geleidbaarheid en vervormbaarheid. Aluminium wordt een actief metaal genoemd, maar in de lucht vormt zich een dichte oxidefilm op het oppervlak, waardoor het niet meer met zuurstof en water kan reageren. Bij hoge temperaturen kan het wel met zuurstof reageren en daarbij een grote hoeveelheid warmte vrijgeven. Het principe van de thermietreactie kan worden toegepast in de industrie, bijvoorbeeld bij het lassen van stalen rails, het smelten van vuurvaste metalen en het maken van traditioneel vuurwerk.
Belangrijkste toepassingenAluminium bevestigingsmiddelen zijn licht van gewicht en corrosiebestendig, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en de scheepvaart. Vanwege hun lage gewicht en niet-magnetische eigenschappen worden ze ook gebruikt in de bouw en de elektronica.
Normen
• ISO(Internationale Organisatie voor Standaardisatie): Biedt internationale standaarden die wereldwijd van toepassing zijn.
• GB(Guobiao, Chinese nationale norm): Chinese nationale normen.
• VAN(Duits Instituut voor Normalisatie): Duitse normen, internationaal breed erkend.
• AISI/SAE(American Iron and Steel Institute / Society of Automotive Engineers): Amerikaanse normen, met name voor staal.
• HIJ (Japanse industriële normen): Japanse normen, die vaak in Aziatische landen worden gebruikt.
Elk materiaal heeft zijn eigen voordelen en wordt gekozen op basis van de specifieke eisen van de toepassing, zoals sterkte, corrosiebestendigheid, temperatuur en kosten. Het is belangrijk om het juiste materiaal en de juiste kwaliteit te selecteren om ervoor te zorgen dat het bevestigingsmiddel betrouwbaar functioneert in de beoogde omgeving.
Onze website: https://www.fastoscrews.com/
E-mail: info@fasto.cn