ステンレス鋼ボルトの性能特性

ステンレス鋼ボルト一般的な用語です。この記事では、ステンレス鋼のボルトには、六角形のソケットヘッドボルト、六角ヘッドボルト、スタッドボルト、ナッツなどのほとんどのステンレス鋼ファスナーが含まれています。生産後、ステンレス鋼ファスナーは、機械的特性を変更するためにポスト-熱処理を必要としません（炭素鋼ボルトとは異なります）。ほとんどの場合、表面洗浄のみの後に使用できます（さらなる腐食抵抗の増強が必要な場合は、追加の不動態化治療を適用できます）。したがって、それらのパフォーマンス特性は、基本的に使用される材料のパフォーマンス特性です。

ステンレス鋼ボルトは、一般の炭素鋼ボルトに比べて適用温度範囲が広いですが、表面のロックウェル硬さ（HRC）は一般に炭素鋼ボルトよりも低くなります。ステンレス鋼ボルトの核となる性能は耐食性です。-空気にさらされた環境で何十年も酸化しない状態を維持できます。比較的高温でも、強度やトルクパラメータに大きな変化を与えることなく正常に動作します。ステンレスボルトは製造後に不動態化処理を施すと、耐高温性、耐食性がさらに向上します。{4}

ステンレスボルトは比抵抗と呼ばれる比較的高い物性を持っています。炭素鋼ボルトにも抵抗率はありますが、同じ仕様のステンレス鋼ボルトの抵抗率は 5 倍以上です。炭素鋼ボルト。抵抗率はボルトの熱膨張係数と密接に関係しており、通常の状況下では、周囲温度が高くなるほど部品の熱膨張係数は大きくなります。比抵抗の低い炭素鋼ボルトは、温度が上昇すると熱膨張係数がある程度増加し、適用範囲を超える寸法変化が発生して使用できなくなります。対照的に、通常の炭素鋼ボルトの 5 倍の抵抗率を持つステンレス鋼ボルト--は、温度による熱膨張係数の変化が小さく、高温でも比較的安定した寸法を維持できます。これが、優れた耐高温性の重要な理由の 1 つです。-

ステンレス鋼ボルトの機械的特性は比較的穏やかです。グレード 10.9 以上の高強度ボルトには及びませんが、グレード 8.8 以下のボルトには劣りません。-特殊な使用条件を除き、ステンレスボルトは基本的にほとんどの用途要件を満たすことができます。より強度の高いステンレス鋼材料（二相ステンレス鋼など）もありますが、そのような材料を使用してボルトを製造すると、コストが過度に高くなり、費用対効果が大幅に低下します。-一般的に使用されているステンレスボルトは、技術の発展により徐々に強度が向上することが予想されます。

お客様からステンレスボルトの強度グレードについてよく質問されます。厳密に言えば、ステンレス鋼ボルトは GB/T 3098.6 で指定された性能グレードに従います。ファスナー - 機械的特性 - ステンレス鋼のボルト、ネジ、スタッド（例：A2-70、A4-80）。炭素鋼ボルトに使用される「XXグレード」の分類システムではありません。炭素鋼ボルトグレードとの大まかな比較: 304 ステンレス鋼ボルト (性能グレード A2-70 に相当) はグレード 6.8 に近い機械的特性を持ち、316 ステンレス鋼ボルト (性能グレード A4-80 に相当) はグレード 8.8 に近い機械的特性を持っています。ただし、これは大まかな参考値にすぎません。機械的特性は規格に従って専門的な機器でテストする必要があり、この比較のみに基づいて決定することはできません。

異なる材料のボルト間の機械的特性の大きな違いは、主に材料中の合金元素の含有量と組成の違いによるものです。さまざまな金属元素を特定の割合で組み合わせると、材料に独特の特性が与えられます。炭素を例にとると、炭素は金属材料の基本元素であり、その含有量は性能に大きな影響を与えます。一般に炭素含有量が多ければ多いほど、性能も高くなります。ボルトの強度;炭素含有量が低いほど、強度が比較的低くなります。ステンレス鋼のボルトが高-強度ボルトよりも強度が低い理由は、主に低炭素含有量です。材料に合金要素を追加することは任意ではありませんが、包括的なバランスの結果です。ステンレス鋼ボルトの錆耐性（炭素鋼ボルトにはありません）は、低炭素含有量と密接に関連しています。炭素含有量が盲目的に増加すると、強度が改善される可能性がありますが、錆耐性は大幅に減少します。

材料のシリコンはフェライトを強化し、ボルトの強度と硬さを改善しますが、材料の可塑性をわずかに減らします。生産中に優れた形成性を確保するために、パフォーマンスと加工性の間でバランスをとる必要があります。マンガンは、材料で硫黄と結合して硫化マンガン（MNS）を形成できます。硫黄自体は鉄に不溶です。鉄と組み合わせると、硫化鉄（FES）を形成します。ただし、MNSには高い融点と良好な安定性があり、ボルトの靭性と強度に対する硫黄の悪影響を効果的に減らすことができます。各要素が材料で特定の役割を果たしていることは明らかです。現代の材料科学では、単一の要素を増やすか減少させるだけで、材料の基本的な特性を変更することはできません。代わりに、各要素の影響を包括的に評価して、最終的にバランスの取れたパフォーマンスを備えた材料式を開発する必要があります。