一、目前市場上標準件主要有碳鋼、不銹鋼、銅三種材料。
(一)碳鋼。我們以碳鋼料中碳的含量區分低碳鋼,中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。
1、低碳鋼C%≤0.25% 國內通常稱為A3鋼。國外基本稱為1008,1015,1018,1022等。主要用于4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產品。(注:鉆尾釘主要用1022材料。)
2、中碳鋼0.25%<C%< SPAN>≤0.45% 國內通常稱為35號、45號鋼,國外基本稱為1035,CH38F,1039,40ACR等。主要用于8級螺母、8.8級螺栓及8.8級內六角產品。
3、高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用
4、合金鋼:在普碳鋼中加入合金元素,增加鋼材的一些特殊性能:如35、40鉻鉬、SCM435,10B38。芳生螺絲主要使用SCM435鉻鉬合金鋼,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
(二)不銹鋼。性能等級:45,50,60,70,80。主要分奧氏體(18%Cr、8%Ni,耐熱性好,耐腐蝕性好,可焊性好,A1,A2,A4。)馬氏體(13%Cr,耐腐蝕性較差,強度高,耐磨性好,C1,C2,C4。)鐵素體不銹鋼(18%Cr鐓鍛性較好 ,耐腐蝕性強于馬氏體)。目前市場上進口材料主要是日本產品。按級別主要分SUS302、SUS304、SUS316。
(三)銅。常用材料為黃銅、鋅銅合金。市場上主要用H62、H65、H68銅做標準件。
二、材料中各類元素對鋼的性質的影響。
1、碳(C):提高鋼件強度,尤其是其熱處理性能,但隨著含碳量的增加,塑性和韌性下降,并會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能。
2、錳(Mn):提高鋼件強度,并在一定程度上提高可淬性。即在淬火時增加了淬硬滲入的強度,錳還能改進表面質量,但是太多的錳對延展性和可焊性不利。并會影響電鍍時鍍層的控制。
3、鎳(Ni):提高鋼件強度,改善低溫下的韌性,提高耐大氣腐蝕能力,并可保證穩定的熱處理效果,減小氫脆的作用。
4、鉻(Cr):能提高可淬性,改善耐磨性,提高耐腐蝕能力,并有利于高溫下保持強度。
5、鉬(Mo):能幫助控制可淬性,降低鋼對回火脆性的敏感性,對提高高溫下的抗拉強度有很大影響。
6、硼(B):能提高可淬性,并且有助于使低碳鋼對熱處理產生預期的反應。
7、礬(V):細化奧氏體晶粒,改善韌性。
8、硅(Si):保證鋼件的強度,適當的含量可以改善鋼件塑性和韌性。
三、關于不銹鋼材質之特性簡介(304、316)
(一)該三種材質均為300系列的奧氏體不銹鋼,其化學成分如下:
名稱 C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu
304M ≤0.06 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 8.91-10.0 18.0-20.0 0 0
316 ≤0.03-0.06 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 10.0-14.0 16.0-18.0 2.0-3.0 0
304HC ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 8.0-10.5 17.0-19.0 0 1.0-3.0
(二)主要化學成分與不銹鋼性能之關系。
1、碳 C 可增加硬度和強度,含量過高會降低其延展性和耐蝕性
2、鉻 Cr 可增加耐蝕性、抗氧化性,使品粒細化,增加強度,硬度和耐磨性
3、鎳 Ni 可增加高溫強度、耐蝕性,降低冷加工硬化之速率
4、鉬 Mo 增加強度,對氧化物和海水的耐蝕性優良
5、銅 Cu 利于冷加工成型,降低磁性
(三)材質之其它性能
1、以上材質正常狀態無磁性。304M冷加工后略有磁性(1.6u-2.0u左右);304HC磁性為(1.01u-1.6u左右);316材質冷加工后磁性小于1.01u。
2、各材質均有良好的延展性,易冷加工成型,抗拉強度、屈服強度、均可達到要求。(Ts 抗拉強度 min 700N/mm, Ys 屈服強度 min 450N/mm)
(四)結論
304M、304HC、316三種材質是目前300系列奧氏體不銹鋼使用最廣的材質之一。各材質明顯差異為:冷加工后材質磁性為316<304HC<304M。316材質抗化學品腐蝕,抗孔蝕性及抗海水耐蝕性能相對于304M及304HC要優良。