Denne artikkelen introduserer hovedsakelig sammensetningen og de mekaniske egenskapene til karbonstålskruematerialer som ofte brukes i industrien. Andre som aluminiumlegeringer, kobberlegeringer, nikkellegeringer, titanlegeringer eller superlegeringer har også forskjellige egenskaper og anvendelser.
Ferroalloy krominnhold på mer enn 12% kalles rustfritt stål, fordi krom er et ikke-korrosivt element, så rustfritt stål har god korrosjonsbestandighet, jo høyere krominnhold, desto bedre korrosjonsbestandighet. Alle rustfritt stål inneholder karbon i tillegg til jern og krom. Karbon kan øke hardheten, men det har en negativ effekt på korrosjonsmotstand fordi krom og karbon kan danne karbider. Krommet i midten av karbidet har ingen antioksidantegenskaper. Når karboninnholdet øker, må også krominnholdet øke, ellers vil korrosjonsmotstanden forringes, så det meste av karboninnholdet i rustfritt stål er svært lavt, og karboninnholdet må kontrolleres strengt. I tillegg inneholder alle rustfrie stål andre legeringselementer. Hvert element har sine egne egenskaper. For eksempel er nikkel en av de viktigste elementene, noe som kan forbedre korrosjonsmotstanden, lav temperatur brittleness og høy temperatur styrke. I tillegg er molybden, kobber, silisium, aluminium, selen, svovel, antimon, kobolt, titan, etc. alle viktige legeringselementer, og deres komponenter kan styres og formuleres for å oppnå ønskede mekaniske egenskaper.
Årsaken til at rustfritt stål ikke er lett å ruste, er at metalloverflaten naturlig vil danne en usynlig oksidfilm, noe som kan forhindre ytterligere oksidasjon. Under bearbeiding av skruer som smiingshodder og sving kan overflaten være forurenset med små metallpartikler generert av verktøyformen som behandles, og etterfølgende varmebehandling kan også forårsake forurensning. Hvis skruen er produsert uten å bli rengjort etter at den er produsert, ser utseendet på rust ikke ut som en rustprodukt. Faktisk er det forårsaket av urenheter eller urenheter som begraver på overflaten. Derfor skal de rustfrie stålskruene være surt vasket før forsendelsen. Overflaten vil raskt danne en oksidfilm og fjerne overflateforurensninger.
Rustfritt stål er delt inn i fire kategorier: austenitt-, ferrit-, martensitt- og utfellingsherdestål, og hver har sine egne fordeler og ulemper. Austenitisk rustfritt stål er den mest brukte. Ca. 80% av rustfritt stål skruer er laget av det. Mikrostrukturen er hovedsakelig austenitt. Krom og nikkel er de viktigste legeringselementene. Så lenge det er avkjølt, kan dets mekaniske egenskaper forbedres. . Vanligvis brukt innhold er 18% av krom, 8% av nikkel kalles 18-8 eller 300-serien. Korrosjonsbestandighet er bedre enn ferritisk og martensitisk rustfritt stål, og det er ikke magnetisk. Den har høyere styrke ved svært lav temperatur eller høy temperatur. Og god seighet. Austenitisk rustfritt stål inkluderer 301, 302, 303, 303 Se, 304, 305, 384, XM7, 316, 321 og 347.
303 og 303 Se (17/19% krom, 8/10% nikkel) er lett å snu og er ikke egnet for kaldt kurs. 304 (18/20% krom, 8 / 10,5% nikkel, 0,08% eller mindre karbon) er egnet for kald og varm crucibles, og har god korrosjonsbestandighet. Det brukes ofte til å produsere komplekse, store, store arbeidsskruer. 305 (17/19% krom, 10,5 / 13% nikkel) reduserer hastigheten på arbeidsherding og gjør det lett å lage kaldt. 384 (15/17% krom, 17/19% nikkel, 0,08% eller mindre karbon) er spesielt brukt for forkjølte mutter og kryssskruer. På grunn av høyt nikkelinnhold kan arbeidsherdingshastigheten reduseres. 384 Etter kald posisjon er det fortsatt ingen magnetisme, men andre austenitiske rustfritt stål vil ha litt magnetisk etter kaldt overskrift, og må bli annealed for å gjenopprette ikke-magnetiske egenskaper. XM7 (17/19% krom, 8/10% nikkel, 3/4% kobber) er en forbedret 302 med bedre kulde og lavere kostnad enn 305, 384. 316 (16/18% krom, 10/14% nikkel, 2/3% molybden og 0,08% eller mindre karbon) har utmerket halogen korrosjonsbestandighet på grunn av tilstedeværelsen av molybden og er fortsatt høyere enn andre austenitiske rustfrie stål ved forhøyede temperaturer. Høy strekkfasthet og latent intensitet. 321 (17/19% krom, 9/12% nikkel) og 347 (17/19% kobber, 9/13% nikkel) er stabile rustfrie stål. De har god korrosjonsbestandighet selv ved temperaturer opp til 820 ° C. Fremstilling av luftfartsindustrien eller skruer som brukes til å forurene miljøet med høye temperaturer eller kjemikalier.
Mikrostrukturen av ferritisk rustfritt stål domineres av ferrit, som står for ca 5% av rustfritt stålskruene. Krom er hovedlegeringselementet. Den har magnetiske egenskaper og har bedre korrosjonsmotstand enn martensitt. Innholdet av andre elementer er svært lite, og dette rustfritt stål er spesielt motstandsdyktig mot rust og korrosjon. 430 skruer (14/18% krom, 0,12% eller mindre karbon) brukes til å lage skruer. De brukes mest for kaldt overskrift og varm overskrift. Tilsetningen av svovel i 430F kan forbedre svingytelsen. Hvis du vurderer økonomien, materialkostnad og korrosjonsbestandighet, velger du ferritisk rustfritt stål for å gjøre skruene mer passende. Både ferritiske og austenitiske rustfrie stål kan ikke slokkes og kan bare trekkes og forkjøles for å forbedre deres styrke og hardhet, men deres duktilitet forverres, slik at de vanligvis er annealed for å fjerne resterende spenninger og gjenopprette duktiliteten.
Martensitisk martensitt av rostfritt stål, ca. 10% av rustfritt stålskruene, med krom som hovedlegeringselement, magnetisk, kan slokkes for å oppnå de høyeste mekaniske egenskapene, og SAE 5, 8, ASTM A449 klasse, A354 BD nivå tilnærming. Korrosjonsmotstanden er imidlertid verre enn austenittisk og ferritisk rustfritt stål. Skruer er vanligvis laget av 400-serien materialer, for eksempel 410, 416, 416 Se og 431.
410 (12,5 / 13,5% krom, karbon under 0,15%) ligner SAE klasse 5 eller A449. Etter varmebehandling kan det øke styrken og det er lett å være kaldt og varmt. På grunn av det lave krominnholdet er det det billigste i alle rustfritt stål. Hvis korrosjonsmotstanden til SAE 5 galvaniserte eller kadmiumbelagte skruer er utilstrekkelig, kan 410 brukes i stedet.
416 og 416 Se (12/14% krom, mindre enn 0,15% karbon, svovel eller arsen), sving kan være det beste av alt rustfritt stål, mekanisk tilsvarende 410. 431 (15/17% krom, 1,25 / 2,5% nikkel og 0,2% eller mindre karbon) blir ofte brukt i produksjonen av romfartøyskruer. På grunn av deres høy styrke og korrosjonsbestandighet, er de lett å kalde og varme. Mekaniske egenskaper er ikke mindre enn SAE 8 og ASTM A354 klasse BD.
Nedbørsherdede stålskruer står for 5% rustfritt stålskruer, og bruken av dem har blitt stadig viktigere. De har korrosjonsbestandighet som er sammenlignbar med austenitt og høy styrke som tilsvarer martensitt. For eksempel er 630 (15,5 / 17,5% krom, 3/5% nikkel, 0,07% eller mindre karbon, 0,15 / 0,45% yttrium og yttrium), også kjent som 17-4PH, det vanligste utfellingsherdingsstålet for Produksjon av skruer, unntatt høy styrke. Duktiliteten er også god, og den tåler høye og lave temperaturer.