任赤兵:美制緊固件標準問與答(下)(附圖)

發布時間:2018-08-24 10:39    來源:金蜘蛛緊固件網
 

關鍵詞:任赤兵 美制 緊固件 標準問答

摘要:此前小編與大家分享過任工的"美制緊固件標準問與答(上)"(點擊閱讀原文),金粉們反映很實用,希望我們能盡早分享“美制緊固件標準問與答(下)”,以下就是美制緊固件標準相關內容,好文章記得與朋友們分享哦~

  此前小編與大家分享過任工的"美制緊固件標準問與答(上)"(點擊閱讀原文),金粉們反映很實用,希望我們能盡早分享“美制緊固件標準問與答(下)”,以下就是美制緊固件標準相關內容,好文章記得與朋友們分享哦~

  

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  14. 美國外螺紋緊固件如何標志?

  答: a. SAE J429 標準中,性能等級用1 ~ 8.2 數字標記。這些數字與性能沒有關系,但數字越大性能等級越高,用符號標志。

  b. ASTM 標準中,性能等級用數字和字母標記,有的敘述了兩種或兩種以上的類型和等級;有的是材料差異,如ASTM A325 中有1 型、(2 型已取消)、3 型;有的同樣材料但要求的性能不一樣,如ASTM A307 中的A 級、B 級和C級;也有的用數字、字母和符號同時標標記,如ASTM A490 用數字和符號標記,見表16。

  

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  15. SAE J995-2017 規定了哪些內容?

  答:SAE J995-2017《鋼螺母 機械和材料要求》包括汽車和工程需要的3 個螺母機械性能等級:2 級、5 級和8 級,適用規格范圍1/4 ~ 1 1/2 英寸。

  其中,2 級用低碳鋼,不熱處理;5 級和8 級是中高強度螺母,應選用中碳鋼或合金鋼,經熱處理。SAE J995 的三個性能等級也都包含在ASTM A563 標準中。

  1)化學成份,見表17。

  

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  2) 機械性能,見表18。

  

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  16. ASTM A194/194M-2017 規定了哪些內容?

  答:ASTM A194/194M-2017《適用于高溫或高壓工況條件螺栓用的碳鋼、合金鋼和不銹鋼螺母技術條件》。

  a. 適用范圍

  ASTM A194/194M 適用于規格1/4 ~ 4 寸(M6 ~ M100),為滿足高溫、高壓使用要求,規定了碳鋼、耐高溫合金鋼、馬氏體不銹鋼和奧氏

  體不銹鋼材料及42 個等級。

  a) 1、2、2H、2HM、3、4、6、6F、7、7M 和16——碳鋼合金鋼等級;

  b) “8”是——不銹鋼等級。“9”——高鎳合金不銹鋼等級;

  c) 2 和2H,2 個等級的螺母在商業和工業中得到廣泛使用,較多的與ASTM A193、ASTM A320 或ASTM A325、ASTM A490 配套使用。

  b. 機械性能等級,見表19。

  

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  c. 化學成份,見表20。

  

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  17. 美國內螺紋緊固件如何標志?

  答: ASTM A563-2016 標準包括8 個等級。其中O 級、A 級和B 級可不打標志,其他等級要用字母標志。

  SAE J 995 包括3 個等級,其中2 級可不標志,5 級和8 級應用符號標志。

  ASTM A194/A194M 標準中規定41 個等級,2 級和2H 級應同時制出性能等級和生產者的標志,性能等級用數字和字母標志,見表21。

  

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  18. 選擇美制外螺紋緊固件機械性能標準有哪些準則?

  答: 美制碳鋼外螺紋緊固件機械性能有十幾個標準和一百多種性能等級,每個等級都有機械性能指標、適用范圍和標志。

  A、準則一,以強度要求為主

  單一考慮外螺紋緊固件的強度性能要求,用于低強度的緊固件可選用SAE J429 標準中的1、2 級或ASTM A307 標準;用于高強度的緊固件可選擇:SAE J429、ASTM A449、A354 標準。

  B、準則二,用于高溫高壓環境下緊固件

  用于溫度為+300℃~ +600℃耐高溫或高壓環境下緊固件,要選用美國鋼鐵協會標準AISI 4100、8600 和8700 的鉻鉬鋼和不銹鋼材料,可選用ASTM A193/193M 和ASTM A194/194M 標準。

  奧氏體不銹鋼如303、304、305、316 和327 不可以熱處理,但固溶處理緊固件抗拉強度為516MPa;冷作硬化緊固件抗拉強度為620MPa ~ 861MPa。

  鐵素體不銹鋼如430、430F,緊固件抗拉強度只有516 MPa 。

  馬氏體不銹鋼如410、416 和431,可進行熱處理,緊固件抗拉強度可達1033MPa。

  C、準則三,用于耐低溫環境下緊固件

  用于低溫度為-30℃以下的緊固件,為防止發生冷脆現象,要選用美國鋼鐵協會標準AISI 4140 和4037 牌號材料。如溫度更低,則選用AISI 4340 和8740 材料,可承受不大于-38℃;奧氏體不銹鋼在-100℃時也工作得很好。這些耐低溫的緊固件可選用ASTM A320/A320M 標準。

  D、準則四,用于鋼結構緊固件

  用于鋼結構橋梁、建筑的高強度緊固件,可選用ASTM A325/A325M、A490/A490M、F1852 和F2280 標準。2015 年ASTM 發布ASTM F3125《英制和米制鋼及合金鋼高強度結構螺栓,熱處理最小抗拉強度120 ksi(830MPa)和150 ksi(1040 MPa)技術規范》綜合標準以替代以上6 個美制鋼結構螺栓標準。

  E、準則五,用于內六角螺釘

  用于工程機械的內六角螺釘、緊定螺釘,可選用ASTM A574 標準,強度相當于米制12.9 級。

  F、準則六,考慮特殊用途或有色金屬緊固件

  用于輸電塔、地腳專用緊固件,可選用ASTM A394、F1554 標準。

  不銹鋼緊固件,可選用ASTM F593、F594。

  有色金屬緊固件,可選用ASTM F467、F468。

  19. 美制外螺紋緊固件規定了哪些硬度試驗方法?

  答:a. 美制螺栓、螺釘和螺柱的硬度試驗與米制螺紋緊固件的硬度試驗沒有很大區別,但有其特殊求。硬度試驗可以根據產品的類型、強度級別和尺寸規格的不同,分別選擇洛氏、布氏或維氏等幾種不同的標尺。硬度試驗方法見:ASTM F606-2016、A370-2017、E18,E10 和E92 等標準。

  

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  b. 與米制螺紋緊固件一樣,硬度試驗前應該對產品進行適當處理,去除產品表面所有的氧化皮、脫碳層和涂鍍層,試樣表面應拋光、研磨。

  c. 試驗位置:方頭和六角頭螺栓可在扳擰面、頭部頂面、無螺紋桿徑或桿部末端。螺柱則應在無螺紋桿部或桿部末端。

  d. 仲裁檢驗時則應選在距桿部末端1 倍直徑的橫截面,1/2 半徑的圓周上。硬度試驗應打四點,四點分別相距大約90°。硬度檢測值應是4 個位置測得硬度值的平均值,見圖16-5。四點的硬度值以及平均值都應在標準規定的范圍內。

  e. 最低硬度只是用于公稱長度較短,不能進行拉力試驗或扭矩試驗的產品(如因產品頭部結構影響所致)。對于美制5 級以上的熱處理螺栓、螺釘和螺柱,為防止“脆斷”,在保證抗拉強度的前提下,控制最高硬度是必要的。

  20. 美制內螺紋緊固件規定了哪些硬度試驗方法?

  答:a. 熱處理和非熱處理螺母的常規硬度檢測,應在螺母的支承面或扳手面上進行。硬度試驗應在去除螺母表面所有氧化皮、脫碳層和涂鍍層后進行。制造者可以根據螺母的尺寸和性能,選擇洛氏硬度或布氏硬度。

  洛氏硬度或布氏硬度的試驗方法和要求分別按ASTM F606-2016、A370-2017、E18 或E10 的規定。

  b. 常規硬度檢測

  a) 支承面上的硬度試驗:應在支承面的對角線上,兩個位置分別是:

  角與螺紋大徑的中點處和與這一點相距180°處。硬度檢測結果應為這兩點硬度讀數的平均值。檢測結果應不超過標準規定的范圍,而且兩點硬度值均應在標準規定的范圍內。

  b) 在扳擰面上的硬度試驗:,從一角到扳擰面中心的距離的1/3 處測量。硬度報告應該取兩個相對面的硬度試驗的平均值。

  

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  c. 仲裁硬度檢測

  試驗時應將螺母試樣或螺母坯件試樣從螺母高度的一半處橫向剖開。

  a) 非熱處理螺母仲裁硬度檢測

  非熱處理螺母硬度檢測位置,見圖16-6。兩點硬度應相距180°,在螺母對角連線上。每一點位于螺紋外徑與螺母對角棱線的二分之一處(如果加工螺紋,應在大徑與螺母一角之間的中點上,如果未加工螺紋則應在坯件孔與螺母一角之間的中點上)。

  硬度檢測結果應是這兩點硬度讀數的平均值。檢測結果應不超過標準規定的范圍,而且兩點硬度值均應在標準規定的范圍內。

  b) 熱處理螺母仲裁硬度檢測

  熱處理螺母硬度檢測位置,見圖16-7。兩組(每組三點)硬度應相距180°,在螺母對角連線位置上。

  位置1——如果已加工螺紋,應盡可能靠近外徑,如果是螺母坯料,則盡可能靠近孔壁,但不要近得超過壓痕直徑的2.5 倍。

  位置2——在螺母的芯部(如果已加工螺紋,在螺母大徑處,如果是未加工螺紋的坯件則在孔壁)到螺母對角的的中點。

  位置3——盡可能靠近螺母的對角,但不要近得超過壓痕直徑的2.5 倍。

  硬度檢測結果應是上述兩組,六點硬度讀數的平均值。檢測結果應不超過標準規定的范圍,而且六點硬度值均應在標準規定的范圍內。

  c) 螺母最低硬度僅對熱處理螺母或不能進行保證載荷試驗的螺母,才是強制性的

  對于不經熱處理又能達到保證載荷要求的螺母,最低硬度不應作為驗收與否的依據。熱處理螺母必須進行硬度檢測。

  對于規格太大而不能進行保證載荷試驗的螺母(無論是否進行熱處理),最高和最低硬度都應符合標準規定。

  21. 美國有哪些鋼結構用緊固件標準?

  答:美國鋼結構用高強度緊固件標準目錄見表22。

  

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  特別說明:2015 年美國將ASTM A325、ASTM A490、和ASTM A325M、ASTM A490M 的 4 個標準和ASTM F1852、ASTM F2280 的2 個標準進行整合為一個新的ASTM F3125:2015 標準。

  其中,對ASTM A325 大規格螺栓的硬度和強度較原標準提高,推薦按等級選擇不同表面涂層種類,規定了涂層厚度和螺紋中徑的調整量和鋼結構高強度螺栓的“二次緊固軸力值”和扭矩值(max)、旋轉角度的試驗方法。

  22. 美制外螺紋緊固件機械性能標準更新

  

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  23. 美制內螺紋緊固件機械性能標準更新(2017 年)

  

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  作者:金蜘蛛緊固件網顧問專家 任赤兵

  本文原刊登于第53期金蜘蛛《緊固件》季刊,轉載請注明來源于“金蜘蛛緊固件網”。

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