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    高溫是如何影響緊固件的?

    發表時間:2020-4-1 9:31:55  作者:三圓  來源:三圓  瀏覽量:15660

    高溫環境在緊固件應用中非常常見,它對緊固件的選擇提出了額外的要求,此時需要格外注意緊固件的類型,因為高溫會對緊固件的使用壽命以及連接處的疲勞強度產生重要的影響。

    高溫如何影響緊固件

    大多數常規緊固件當暴露在高溫下時,其面臨的最大挑戰之一就是氧化問題。大多數人都會認為,此時主要面對的問題是緊固件的熔化,但是當溫度在1000華氏度(537℃)或更低的時候,除了較軟的金屬以外,大多數金屬是不會熔化的。

    另外一個可能遇到的問題就是緊固件在高溫下的快速膨脹。這會導致安裝孔徑的增大,而當冷卻后,隨著緊固件沿徑向的收縮,會使緊固件與孔之間的結合變得松散。這種“間隙配合”的孔,在高振動情況下非常容易發生失效。

    高溫下可以信賴的不同合金

    為了在高溫環境下使用緊固件連接,通常只能選擇合金材料,因為你可以組合多種金屬的優點,這樣可以使制成的緊固件更耐高溫和抗氧化,常見的高溫應用合金包括:

    A286:這是鐵、鎳、鉻的合金。它具有出色的機械性能,并且非常耐氧化和耐高溫。它唯一的缺點是以上這些優點只能在1200華氏度(650℃)以下才適用。超過該臨界溫度,金屬很可能已經開始氧化,而當暴露于更高的溫度下時,它最終會熔化。

    鎳基合金:鎳是一種多用途元素,很容易與許多其它金屬形成合金,比如鉻、鐵、鉬和銅,因此實際應用中有很多種鎳合金,這些合金都表現出出色的耐腐蝕和高溫腐蝕性能。但要注意,鎳基合金的應用臨界溫度大約是1600華氏度(870℃)。有些時候,我們可能會面對更高的應用溫度,這時可能就需要考慮使用高合金含量的鉬、鎢等合金,有些鎢合金在超過3000華氏度(1650℃)情況下仍然具有保持其機械性能的作用。

    其它需要注意的問題

    在應用溫度急劇變化的情況下,除了緊固件自身強度的流失以外,最重要的恐怕就是表面的鍍層或涂層。例如,一個普通的表面鍍鎘處理的螺栓,超過450華氏度時(230℃),鍍層就開始熔化了。對于更高溫度環境,表面處理需要適當提高鎳含量以有效應對高溫下的腐蝕,同時還要注意降低螺紋的磨損和擦傷問題。在900華氏度以上到1400華氏度這個區間(480-760℃),鍍銀是最好的選擇。最后,有必要提一句陶瓷材料,雖然可以獲得更高的耐熱性,比如氧化鋁陶瓷,但是它的缺點是不夠堅固,容易破裂。因此這類材料非常適合在不太可能受到沖擊的環境中使用。

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