Analyse av boltmaterialer

Bolter er koblingsfester klassifisert etter mekanisk egenskapsklasse til vanlige bolter oghøyfaste bolter. Ulike materialer påvirker direkte den mekaniske ytelsen og gjeldende utvalg av bolter. Nedenfor er en analyse av vanlige boltmaterialer for valgreferanse.

1. Vanlige materialer for vanlige bolter

Bolter under eiendomsklasse 8.8 er bolter med vanlig styrke, vanligvis laget av ståltråd med lavt eller middels karbonstål ved kaldhode- og gjengerulling, uten herding og herding av varmebehandling. Ta den mest brukte klasse 4.8 som et eksempel: den nominelle strekkstyrken er ikke mindre enn 400 MPa, flyte-til-strekkforholdet er 0,8, og den nominelle flytegrensen er ikke mindre enn 400 × 0.8=320 MPa.

Vanlige wire stang kvaliteter for vanlige bolter inkluderer:

1008K

1010

1015K

1032

1035

1040

CH38F

1039

Andre karbonståltråder som oppfyller ytelseskravene

Ovennevnte karbonståltrådstenger er iboende ikke-magnetisk-frie; ikke-magnetiske egenskaper gjelder hovedsakelig forfestemidler i rustfritt stål. Etter kaldbearbeiding utvikler austenittiske rustfrie stål svak magnetisme: 304M etter kaldbearbeiding har en magnetisme på ca. 1,6 μ til 2,0 μ, 304HC ca. 1,01 μ til 1,6 μ, og Grade 316 etter kaldbearbeiding har magnetisme under 1,01 μ.

2. Vanlige materialer for høyfaste bolter

Høyfaste bolter krever materialer med høyere strekkfasthet for å møte større krav til forspenning og bæreevne. Bråkjøling og herding av varmebehandling har en betydelig innvirkning på materialstyrken. Etter herding kan 40Cr generelt ikke tilfredsstille materialkravene til Klasse 10.9S strukturelle høyfaste bolter; under begrensede inspeksjonsforhold kan overflatehardhet etter herding brukes som en foreløpig referanse for materialstyrkegrad. Under høy belastning viser høyfaste bolter laget av forskjellige materialer ulik forsinket bruddmotstand.

2.1 40Cr High-Strength Bolts

40Cr høyfaste bolter brukes hovedsakelig i bolt-kuleledd romstoler. Designstyrken deres er generelt 390 MPa (d større enn eller lik 30 mm) eller 430 MPa (d < 30 mm), med relativt lav forstrekkspenning under normal bruk. Når det brukes på forhold som krever høy forbelastning, må den forsinkede bruddmotstanden til materialet vurderes nøye og sikres.

2.2 20MnTiB høystyrkebolter

20MnTiB er et lavkarbon bor-legert stål. Etter bråkjøling og temperering, leverer den velbalanserte omfattende egenskaper, og dens forsinkede bruddmotstand er overlegen den for 40Cr og 40B, noe som gjør den egnet for koblingsenheter med høy forhåndsbelastning og høyspenning.

2.3 Standard-anbefalt materialvalg

I henhold til gjeldende kinesisk nasjonal standard for høy styrke storsekskant hodebolt, mutter- og skiveenheter for stålkonstruksjoner, anbefalte materialer for klasse 10.9S-bolter er som følger:

Størrelse Mindre enn eller lik M24: 20MnTiB;

Størrelse M27–M30: 35VB.

Bolter med stor diameter og høy styrke er vanskelig å gjennomherde under herding, så for store diametre bør unngås. Hvis det kreves bolter med stor diameter, skal arbeidsspenningen reduseres tilsvarende, og materialets herdbarhet må verifiseres for å møte ytelseskravene til tverrsnittet.

3. Sammendrag

For både vanlige bolter og høyfaste bolter påvirker materialvalg direkte styrke, seighet, utmattingsmotstand, forsinket bruddmotstand og gjeldende serviceområde. Ved valg skal matchende materialkvaliteter og varmebehandlingsprosesser velges i henhold til lastklasse, forspenningskrav, servicemiljø og relevante standarder for å sikre felles pålitelighet.