紧固件与微型轴
1.不锈钢在紧固件中的应用
不锈钢紧固件广泛应用于汽车工业，基本建设、家电、通讯和家具制造业以及各种制造业。不锈钢紧固件行业所使用的材料以Cr-Ni奥氏体钢为主，约占85%，Cr系（铁素体、马氏体）约占15%。主要牌号为0Cr18Ni9，近年来含Cu的易冷镦成形的奥氏体钢已成为主导钢种。事实上，根据实际需求，多数不锈钢牌号均可生产紧固件，但大量的通用紧固件仍以奥氏体不锈钢为主。
我国不锈钢紧固件标准GB3098.6 -86 中，按不锈钢材质区分为A类（奥氏体）、C类（马氏体）和F类（铁素体）三类，各类又按钢种不同进行排序。
A类钢制作70级（σb>700MPa）以上螺栓，C类制作70级以上的螺栓需经淬火回火处理，F类适于制作60级以上的螺栓。
为了顺利生产冷镦螺栓对各类不锈钢的化学成分予以严格控制，一些常用牌号通常按下表规定进行执行。
近年来开发成功的超级奥氏体不锈钢、超级马氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢、超级双相不锈钢、马氏体时效不锈钢亦可生产紧固件，可根据具体服役条件进行选用。
2.不锈钢在微型轴上的应用
随着家电的普及以及办公自动化的进展，与此相关的摄像机、硬盘、软盘、传真机、复印机等发展十分迅速。与这些产品相关联的微型马达、驱动系统的联结轴类用量相应增大。由于此类轴的小型化及耐磨耐蚀要求，通常采用不锈钢制造。作为机电一体化的重要零件，常常要求耐蚀、高强度、无磁性，因此在不同的使用条件下，选用不同类型的不锈钢。微型轴所使用的不锈钢为马氏体和奥氏体不锈钢，为便于加工和提高加工精度，易切削不锈钢用量较大。通常，对要求无磁性的微型轴使用奥氏体不锈钢，对于要求耐磨性，抗损伤、抗弯性的微型轴使用可热处理硬化的马氏体不锈钢。为使奥氏体不锈钢达到所需硬度，通常以冷加工的方式获得。微型轴所使用的不锈钢的主要特征见下表：
不锈钢紧固件广泛应用于汽车工业，基本建设、家电、通讯和家具制造业以及各种制造业。不锈钢紧固件行业所使用的材料以Cr-Ni奥氏体钢为主，约占85%，Cr系（铁素体、马氏体）约占15%。主要牌号为0Cr18Ni9，近年来含Cu的易冷镦成形的奥氏体钢已成为主导钢种。事实上，根据实际需求，多数不锈钢牌号均可生产紧固件，但大量的通用紧固件仍以奥氏体不锈钢为主。
我国不锈钢紧固件标准GB3098.6 -86 中，按不锈钢材质区分为A类（奥氏体）、C类（马氏体）和F类（铁素体）三类，各类又按钢种不同进行排序。
不锈钢紧固件分类
|
类别
|
序号
|
钢种
|
|
A（奥氏体）
|
A1
A2 A4 |
1Cr18Ni9 系列钢
0Cr18Ni9 系列刚 0Cr17Ni12Mo2 系列刚 |
|
C（马氏体）
F（铁素体） |
C1
C2 C4 F1 |
Cr12型马氏体钢
Cr-Ni马氏体系列刚 Cr13型马氏体钢 Cr17型马氏体钢 |
为了顺利生产冷镦螺栓对各类不锈钢的化学成分予以严格控制，一些常用牌号通常按下表规定进行执行。
冷镦钢的化学成分的控制值
|
钢号
|
应控制的化学成分，%
|
||||||||||
|
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
Cu
|
N
|
Ti
|
|
| 0Cr15(429) | ≤0.05 | 0.30/ 0.50 |
0.30/ 0.50 |
≤0.035 | ≤0.030 | 14.0/ 16.0 |
≤0.50 | - | - | ≤0.025 | - |
| 0Cr17(430) | ≤0.04 | 0.30/ 0.50 |
0.30/ 0.50 |
≤0.035 | ≤0.020 | 16.5/ 17.5 |
≤0.50 | ≤0.50 | - | ≤0.025 | - |
| 0Cr17Mo (434) |
≤0.04 | 0.30/ 0.50 |
0.30/ 0.50 |
≤0.035 | ≤0.015 | 16.5/ 17.5 |
≤0.50 | 0.95/ 1.25 |
- | ≤0.025 | - |
| 1Cr13(410) | 0.09/ 0.15 |
0.30/ 0.50 |
0.30/ 0.50 |
≤0.035 | ≤0.015 | 11.5/ 13.5 |
≤0.50 | ≤0.50 | - | - | - |
| 1Cr17Ni2 (431) |
0.15/ 0.20 |
0.30/ 0.50 |
0.30/ 0.50 |
≤0.035 | ≤0.020 | 15.5/ 16.8 |
1.50/ 2.20 |
≤0.50 | - | - | - |
| 0Cr18Ni9 (304) |
≤0.05 | 0.20/ 0.60 |
1.40/ 1.80 |
≤0.035 | ≤0.030 | 18.0/ 19.5 |
8.0/ 9.5 |
- | ≤1.00 | ≤0.06 | - |
| 0Cr18Ni9 (304M) |
0.03/ 0.05 |
0.30/ 0.60 |
1.50/ 2.00 |
≤0.035 | ≤0.030 | 18.0/ 19.2 |
9.0/ 10.0 |
- | ≤1.00 | ≤0.06 | - |
| 0Cr18Ni9Cu2 (304HC) |
≤0.05 | 0.20/ 0.60 |
1.50/ 2.00 |
≤0.035 | ≤0.030 | 17.5/ 18.5 |
8.0/ 9.5 |
- | 1.00/ 3.00 |
≤0.06 | - |
| 0Cr18Ni9Cu3 (304HQ) |
≤0.04 | 0.20/ 0.40 |
0.60/ 0.90 |
≤0.035 | ≤0.030 | 17.3/ 18.5 |
9.3/ 10.0 |
- | 3.00/ 4.00 |
≤0.03 | - |
| 0Cr17Ni12 Mo2(316) |
≤0.06 | 0.30/ 0.60 |
1.40/ 1.80 |
≤0.035 | ≤0.030 | 16.5/ 17.5 |
10.5/ 13.5 |
2.00/ 2.45 |
- | ≤0.06 | - |
| 00Cr17Ni14 Mo2(316L) |
≤0.03 | 0.40/ 0.70 |
0.80/ 1.20 |
≤0.035 | ≤0.010 | 17.0/ 18.0 |
12.5/ 13.0 |
2.00/ 2.45 |
- | ≤0.03 | - |
| 0Cr18Ni12 (305) |
≤0.04 | 0.30/ 0.60 |
1.50/ 2.00 |
≤0.035 | ≤0.030 | 17.5/ 19.0 |
11.5/ 13.5 |
- | ≤1.00 | ≤0.06 | - |
| 0Cr16Ni18 (384) |
≤0.04 | 0.30/ 0.60 |
1.00/ 1.50 |
≤0.035 | ≤0.030 | 15.0/ 17.0 |
17.0/ 19.0 |
- | - | ≤0.03 | - |
| 0Cr18Ni10 Ti(321) |
0.04/ 0.06 |
0.20/ 0.70 |
1.00/ 1.50 |
≤0.035 | ≤0.030 | 17.2/ 19.0 |
9.50/ 10.50 |
- | - | ≤0.03 | 0.40/ 0.70 |
2.不锈钢在微型轴上的应用
随着家电的普及以及办公自动化的进展，与此相关的摄像机、硬盘、软盘、传真机、复印机等发展十分迅速。与这些产品相关联的微型马达、驱动系统的联结轴类用量相应增大。由于此类轴的小型化及耐磨耐蚀要求，通常采用不锈钢制造。作为机电一体化的重要零件，常常要求耐蚀、高强度、无磁性，因此在不同的使用条件下，选用不同类型的不锈钢。微型轴所使用的不锈钢为马氏体和奥氏体不锈钢，为便于加工和提高加工精度，易切削不锈钢用量较大。通常，对要求无磁性的微型轴使用奥氏体不锈钢，对于要求耐磨性，抗损伤、抗弯性的微型轴使用可热处理硬化的马氏体不锈钢。为使奥氏体不锈钢达到所需硬度，通常以冷加工的方式获得。微型轴所使用的不锈钢的主要特征见下表：
微型轴所用不锈钢的特性
|
钢类
|
牌号
|
硬度
HV0.5 |
σb/MPa
|
纵弹性系
数/MPa |
横弹性系
数/MPa |
导磁率
（μ） |
热膨胀系数（0-
100℃）X10-6/K |
|
马氏体
不锈钢 |
3Cr13
Y3Cr13(含S) Y3Cr13(含Pb) 7Cr13Mo 11Cr17 |
480/620
480/620 480/620 >630 >650 |
1568/2009
1568/2009 1568/2009 - - |
205800
205800 205800 210700 21560 |
78400
78400 78400 79380 79380 |
-
- - - - |
10.4
10.4 10.4 10.1 10.6 |
|
奥氏体
不锈钢 |
1Cr18Mn8Ni5N
Y1Cr18Ni9 Y1Cr18Ni9N 0Cr18Ni9 0Cr19Ni9N 0Cr17Ni12Mo2 0Cr18Ni12N 0Cr17Mn15Ni2N (日本TN15MH) |
>400
200/270 >350 400/550 200/350 200/350 >400 >500 |
>1274
519/784 >1078 1372/2009 588/1078 588/784 >1372 >1715 |
196000
191100 191100 191100 191100 191100 191100 188160 |
71540
68600 68600 68600 68600 68600 68600 68600 |
>2.5
<1.01 <1.01 >2.5 <1.01 <1.01 <1.01 <1.01 |
15.7
17.3 17.3 17.3 17.3 16.0 17.0 12.6 |
