鋁管生產(chǎn)廠家鋁合金用于緊固件制造的優(yōu)勢
鋁制緊固件的重量是其同類鋼制緊固件重量的1/3。這種經(jīng)常被使用的合金的強(qiáng)度特性出奇的好。實際上，在強(qiáng)-質(zhì)比上，鋁制緊固件比其它任何一種工貿(mào)易用材料制成的緊固件都要高。鋁是不可磁化的。鋁的熱電傳導(dǎo)性很好，約為同體積下銅傳導(dǎo)性能的2/3。鋁有很好的加工特性，易于冷成型和熱鍛。
在正常環(huán)境下，鋁有足夠的抗腐蝕能力。而且當(dāng)預(yù)計的暴露環(huán)境很惡劣時，它的抗腐蝕能力可以通過陽極處理得到極大的改善。陽極處理是一種在金屬表面形成氧化膜的電加工工藝。陽極處理不僅增強(qiáng)了抗腐蝕的能力，同時還增強(qiáng)了對磨損和劃傷的保護(hù)能力。陽極鍍層出于裝飾和辨認(rèn)的目的有著很多種顏色。在大氣腐蝕中，鋁在表面形成一層淡灰色的氧化膜。這些腐蝕產(chǎn)物不會污染鋁的表面，或者蔓延到毗鄰的表面上，它和其他很多金屬在腐蝕作用下的表現(xiàn)在這一點上不一樣。
純鋁的抗拉強(qiáng)度約為13，000psi，增加少量合金元素而極大進(jìn)步強(qiáng)度是可能的。2XXX、6XXX、7XXX的鋁合金對熱處理的效果很好。因此，實際上所有用于載荷傳遞的螺紋緊固件都由這三大類鋁合金制成。有四種鋁合金幾乎是專用的。
2024-T4型鋁合金（含4.5%的銅，1.6%的錳，1.5%的鎂，其余為鋁）是重負(fù)荷合金。它在強(qiáng)度、抗腐蝕性、制造性、經(jīng)濟(jì)性的結(jié)合上達(dá)到了完美的平衡，廣泛地應(yīng)用于螺紋緊固件的制造。
用7075-T73型鋁合金（含1.6%的銅，2.5%的錳，0.3%的鉻，其余為鋁）制成的螺栓、螺釘和雙頭螺栓在強(qiáng)度上有了微小的進(jìn)步，而且由于“T73”特殊的熱處理工藝，使它能在很大程度上阻止應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。但昂貴的造價使它的普及受到限制。
6061-T6型鋁合金（含0.6%的硅，0.25%的銅，1%的鎂，0.2%的鉻，其余為鋁）可用于設(shè)計對抗腐蝕能力有更高要求的內(nèi)、外螺紋緊固件。
6062-T9型鋁合金（含0.6%的硅，0.25%的銅，1%的鎂，0.09%的鉻，0.5%的鉛，其余為鋁）幾乎為設(shè)計螺母專用。這種合金比6061-T6型鋁合金強(qiáng)度更高并有相對較好的抗腐蝕性。
6062-T9型鋁合金制成的全厚度螺母有足夠的強(qiáng)度用來配合2024-T4或7075-T73型鋁合金制成的螺栓。機(jī)用螺釘、螺母和其它1/4英寸及更小尺寸的螺母用2024-T4型鋁合金制成。
已經(jīng)提到的四種鋁合金在螺紋承載緊固件的制造中應(yīng)用最為廣泛，而其它的鋁合金則用于其它類型緊固件的制造業(yè)。小固體、半管和盲鉚釘分別由1100-F、5052-F、5056-F型鋁合金制得�？蔁崽幚淼�2017-T4、2117-T4、2024-T4、6061-T6型鋁合金和相對新研制出的7075-T73型鋁合金有著優(yōu)越的抗剪強(qiáng)度，并且不需要進(jìn)行“預(yù)傳動處理”就可以傳動。
平墊圈通常由鍍鋁的2024-T4合金制得；螺旋彈簧墊圈通常用7075-T6合金制得；攻牙螺釘可利用7075-T6合金制得；自攻螺釘由同材料合金通過陽極處理得到。2011-T3型鋁合金（含5.5%的銅，0.5%的鉛，0.5%的鉍，其余為鋁）可用于制造螺紋切削機(jī)的零件。
鋁合金緊固件與金屬緊固件強(qiáng)度特性比較：
外螺紋緊固件鋁合金材料2024-T4、6061-T6和7075-T73的強(qiáng)度特性在B-158頁的ASTMF468有具體論述；螺母鋁合金材料2024-T4、6061-T6和6062-T9的強(qiáng)度特性在B-184頁的ASTMF467中有具體論述。
在這里有必要說明一下鋁合金制螺紋緊固件和其它金屬材料制緊固件在機(jī)械性能上的兩點差別。
第一點就是：計算零件的負(fù)載能力時，要測定橫截面牙底部分的區(qū)域而不是面積更大的拉應(yīng)力區(qū)域。只有在ASTMF468的表格2中給定的機(jī)械測試樣本的抗拉、屈服強(qiáng)度值才是真正的強(qiáng)度值。在對整個尺寸的緊固件做強(qiáng)度計算時，可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。這樣在將應(yīng)力值與螺紋受力區(qū)域面積相乘以計算以磅為單位的負(fù)載能力時，計算結(jié)果大約即是表中“真值”與更小的牙底區(qū)域面積的乘積。
第二點是鋁合金的硬度區(qū)別很小，而且象檢查準(zhǔn)則一樣沒什么意義。作為硬度測試的替換，通常引進(jìn)抗剪強(qiáng)度測試。
|
