螺丝材料热处理.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,苏州旭达精密五金有限公司,Suzhou,SUND,Precision Hardware,Co.,Ltd,.,地址：苏州吴中区甪直镇甪胜路5号 电话：[phone] 传真：[phone],1,苏州旭达精密五金有限公司,紧固件金属,材料基础知识,2,1.按组成成分分:,A:纯金属(简单金属)-指由一种金属元素组成的物质.,目前已知的纯金属约有80多种,但工业上采用的为数甚少;,B:合金(复杂金属)-指由一种金属元素(为主的)与另外一,种(或几种)金属元素(或非金属元素)组成的物质.它的种类,很多，例如:钢是由铁和碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜,是由铜锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜锡组成的合,金，即铜锡合金等等。合金由于使用性能好，应用范围比较,广泛。,2.按实用分:,A.黑色金属-指铁和铁的合金,如生铁、铁合金、铸铁和钢等。,B.有色金属-除黑色金属外的金属和合金.如铜、锡、铅、锌、,铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。,一、金属材料分类,3,3.钢的分类：,A.钢是以铁、碳为主要成份的合金，按用途可以分为结,构钢（用作工程结构的钢及各种机器零件用钢，如：,渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢及普通底合金,钢）、工具钢（用来制造各种工具的钢，如：刃具,钢、模具钢、量具钢）、特殊性能钢（具有特殊物理,化学性能的钢，如：不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁,钢）。,B.按化学成份可分为碳素钢（按碳含量分为低碳钢,含,碳量0.25%,，中碳钢,含碳量0.25%0.6%,高碳,钢,含碳量0.6%)；合金钢（按含量分低合金钢,合,金元素总含量5%,中合金钢,4,合金元素总含量=5%-10%,，高合金钢,合金元素总含量10%)，根据钢中含合金元素不同可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等；,C.按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢（含磷0.045%、含硫0.055%;或磷、硫含量均0.05%），优质钢（磷、硫含量均0.04%），高级优质钢（含磷0.035%、含硫0.03%）。此外钢材还可以按冶炼炉种类和冶炼时脱氧程度进行区分。,5,二、紧固件常用材料,1.螺丝用材料:,螺丝常用材料有:低碳钢（如1010、1018、1022,等）、中碳钢（如35#钢、45#钢等）、合金钢（如10B21、10B35、SCM435等）、黄铜线（如C2600、C2680等）、不锈钢（如SUS302HQ、SUS304、SUS316等）、不锈铁（如SUS410、SUS420等）；,2.铆钉、销轴用材料：,因大部分铆钉要求硬度不是很高，正常是HRB70-80，因此材料用低碳钢（如1T线、1006等）、铝材、铜材等；,6,3.螺母材料：,螺母没有机械性能要求或是ISO CLASS 5-6 SAE GRADE 3-4一般用C1010 Q235或C15，不需要热处理；ISO CLASS 8 SAE GRADE 5一般用M135 SAE1035 DIN C35，小规格螺母不需要热处理就可以达到要求，规格大的要经过热处理；ISO CLASS 10 SAE GRADE 8一般用中碳钢可以达到要求，如SAE1035等；螺母和螺栓不同，其受力主要以压缩为主而非伸张，因此螺母的强度不只与材料用关，与精度、螺距、螺母内到角、螺母厚度等等都有关系。,7,4.垫圈用料:,无机械性能要求的垫圈一般用Q235A或A3钢;像弹垫、花齿垫片等防松用垫圈一般用65MN 70#或S 50CM、S 70CM生产，要经过热处理；象我们组合螺丝用垫片，如果螺丝需热处理，组合用垫片及弹垫等要镀铜予以保护，防止垫片碎裂。,5.弹簧用材料,弹簧一般用材如：SUS304、SUS316、65MN、72MN等等,另外还有各种特殊紧固件如：尼龙、塑料以及特种用途紧固件。,8,1.一般没有机械性能要求或ISO CLASS 4.8 SAE GRADE 1-2等低级别螺丝,用低碳钢材料，不用热处理就可以达到要求；,2.ISO CLASS6.8 SAE GRADE3-4级螺丝,一般用C1022、ML35等材料生产，也不需要热处理，用C1018、C1016生产经过热处理也可以满足要求；,3.ISO CLASS8.8、SAE GRADE 5级别螺丝，一般采用中碳钢或低合金钢，如10B21、10B35、ML35、SAE1035等经过热处理（一般采用调质）可以达到要求；,三、螺丝级别与相应使用的材料,9,4.ISO CLASS 9.8 10.9、SAE GRADE 8级螺丝，一般使用低中合金材料，如40Cr、35CRMO、SAE5140、SCM435、SAE4135等经过热处理可以达到要求，,5.ISO CLASS12.9、SATMA574属机械性能要求很高的高强度螺丝，一般使用SCM435、35CRMO、SAE4135等，但此级别螺丝对热处理要求相对要比其它级别高，因此生产时要特别注意。,10,牌号,化学成分%,C,SI,Mn,P,S,Cr,B,AL,Mo,10B21,0.18-0.23,0.1以下,0.7-1.0,0.03以下,0.035以下,0.005以上,10B35,0.33-0.37,0.15-0.35,0.7-1,0.03以下,0.035以下,0.005以上,SWRCH6A,0.04-0.08,0.1以下,0.6以下,0.03以下,0.035以下,0.02以上,SWRCH10A,0.08-0.13,0.1以下,0.3-0.6,0.03以下,0.035以下,0.02以上,SWRCH12A,0.1-0.15,0.1以下,0.3-0.6,0.03以下,0.035以下,0.02以上,SWRCH16A,0.13-0.18,0.1以下,0.6-0.9,0.03以下,0.035以下,0.02以上,SWRCH18A,0.15-0.2,0.1以下,0.6-0.9,0.03以下,0.035以下,0.02以上,SWRCH22A,0.18-0.23,0.1以下,0.7-1,0.03以下,0.035以下,0.02以上,SCM435H,0.32-0.39,0.15-0.35,0.55-0.9,0.03以下,0.03以下,0.85-1.25,0.15-0.35,四,.,常用螺丝材料化学成分表,(,碳钢材料,),11,牌号,Ca,Zn,Fe,Pb,Sb,Bi,p,总量,H90,88-91,余量,0.1,0.0,0.005,0.002,0.01,0.2,H85,84-87.5,余量,0.1,0.03,0.005,0.002,0.01,0.3,H70,68.5-71.5,余量,0.1,0.03,0.005,0.002,0.01,0.3,H68,67-70,余量,0.1,0.03,0.005,0.002,0.01,0.3,H65,63.5-68,余量,0.1,0.03,0.005,0.002,0.01,0.3,H62,60.5-63.5,余量,0.15,0.08,0.005,0.002,0.01,0.5,四,.,常用螺丝材料化学成分表,(,黄铜材料,),12,牌号,C,Cr,Ni,Mn,P,S,Mo,Si,302,015,17-19,8-10,2,0.035,0.03,1,304,0.07,17-19,8-10,2,0.035,0.03,1,316,0.08,16-18.5,10-14,2,0.035,0.03,2-3,1,410,0.015,11.5-13.5,1,0.035,0.03,1,四,.,常用螺丝材料化学成分表,(,不锈钢 不锈铁材料化学成分表,),13,五.金属材料机械性能,1.强度:金属材料在外力作用下抵抗塑 性变形和断裂的能力称为强度(单位为Pa），单位的大小通常用单位面积承受的应力来表示（1Pa=1N/m,2,）；金属材料抵抗所受外力的强度分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度抗扭强度五种，此外工程中常用强度指标还有屈服强度及条件屈服强度.,14,2.金属材料的弹性与刚性：金属材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能恢复原状的能力，称为弹性；金属材料受力时能抵抗弹性变形的能力称为刚性（或称为刚度）；,3.金属其它机械性能还有:弹性极限、弹性模数、塑性、延伸率、断面收缩率、硬度、韧性、冲击韧性、疲劳及疲劳强度等。,15,六.金属材料的物理性能,金属材料物理性能包括:密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性等。,七.金属材料的化学性能,金属材料的化学性能有：耐腐蚀性、抗氧化性及化学稳定性等。,16,八.金属材料的工艺性能,金属材料的工艺性能有：铸造性、镦压,性、可焊性及可切削加工性等。,17,钢材机械性能介绍,18,1.屈服点（s）,钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点s=Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）,19,2.屈服强度（0.2）,有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此,为 了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于,一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强,度或简称屈服强度02。,3.抗拉强度（b）,材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应,力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的,还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面,积，则抗拉强度b=Pb/Fo（MPa）。,20,4.伸长率（s）,材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百,分比叫伸长率或延伸率。,5.屈强比（s/b）,钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为,屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳,素钢屈强比为0.6-0.65，低 合金结构钢为0.65-0.75合金,结构钢为0.84-0.86。,21,6.硬度,硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属 材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。二碳钢和合金钢螺栓、螺钉和机械性能和性能等级的标 记(GB/T3098.1-2000)规定了碳钢与合金钢螺栓、螺钉的性 能等级标记共为10个，即3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9级。性能等级的标记表示意义：黑圆点左边数字表示该性能等级的公称抗拉强度(b，N/mm2 或MPa)的1/100 黑圆点右边数字表示该性能等的屈强比的10倍,22,性能等级,3.6,4.6,4.8,5.6,5.8,6.8,8.8,9.8,109,12.9,b(公称),N,mm,2,300,400,400,500,500,600,800,900,1000,1200,(公称),180,240,320,300,400,480,0.2(公称),640,720,900,1080,23,性能等级,材料和热处理,化学成分(%),最低回火温度(),C,P,S,min,max,max,max,3.6,碳 钢,0.20,0.05,0.06,4.6,4.8,0.55,0.05,0.06,5.6,0.13,0.55,0.05,0.06,5.8,6.8,0.55,0.05,0.06,8.8,低碳合金钢(如硼、锰或铬)，淬火并回火,0.15,*,0.35,0.035,0.035,425,或中碳钢，淬火并回火,0.25,0.55,0.035,0.035,9.8,低碳合金钢(如硼、锰或铬)，淬火并回火,0.15,*,0.35,0.035,0.035,或中碳钢，淬火并回火,0.25,0.55,0.035,0.035,10.9,低碳合金钢(如硼、锰或铬)，淬火并回火,0.15,*,0.35,0.035,0.035,340,10.9,或中碳钢，淬火并回火,0.25,0.55,0.035,0.035,425,低碳合金钢(如硼、锰或铬)，淬火并回火,0.20,*,0.55,0.035,0.035,或合金钢，淬火并回火,0.20,0.55,0.035,0.035,12.9,合金钢，淬火并回火,0.28,0.50,0.035,0.035,380,材料：,24,最小破坏扭钜：,螺纹规格,螺距(mm),性能等级,8.8,9.8,10.9,12.9,最小破坏扭矩,M,B,min(N.m),M1,0.25,0.033,0.036,0.040,0.045,M1.2,0.25,0.075,0.082,0.092,0.10,M1.4,0.3,0.12,0.13,0.14,0.16,M1.6,0.35,0.16,0.18,0.20,0.22,M2,0.4,0.37,0.40,0.45,0.50,M2.5,0.45,0.82,0.90,1.0,1.1,M3,0.5,15,1.7,1.9,2.1,M3.5,0.6,2.4,2.7,3.0,3.3,M4,0.7,3.6,3.9,4.4,4.9,M5,0.8,7.6,8.3,9.3,10,M6,1,13,14,16,17,M7,1,23,25,28,31,M8,1.25,33,36,40,44,25,机械性能：,序号,机械性能,性能等级,3.6,4.6,4.8,5.6,5.8,6.8,8.8,9.8,10.9,12.9,16,16,16,1,抗拉强度,(MPa),公称,300,400,500,600,800,800,900,1000,1200,2,min,330,400,420,500,520,600,800,830,900,1040,1220,3,维氏硬,HV F98N,mim,95,120,130,155,160,190,250,255,290,320,385,max,220(250),250,320,335,360,380,435,4,布氏硬度,HB F=30D,2,mim,90,114,124,147,152,181,238,242,276,304,366,max,209,（,238,）,238,304,318,342,361,414,5,屈服点,(MPa),公称,180,240,320,300,400,480,min,190,240,340,300,420,480,6,规定非比例伸长应力,0.2(MPa),公称,640,640,720,900,1080,min,640,660,720,940,1100,7,保证应力,0.94,0.94,0.91,0.93,0.90,0.92,0.91,0.91,0.90,0.88,0.88,Sp(N/min),180,225,310,280,380,440,580,600,650,830,970,26,常用规格,螺丝的介绍,27,1.头型：,沉头、岗山头、大扁头、盘头、圆头、平顶头、圆柱头、盘头带介、外六角头、外六角带垫头,2.槽型：,十字、一字、十字一字、梅花、梅花带柱、梅花带一字、米字、米字圆孔、四方孔、四方孔一字、十字方孔、三角、Y型、H型、六角型、五角型,两点(外六角带垫 十字一字)(外六角带垫十 一字)(外六角梅花带垫),28,3.牙型：,机械牙(细牙、粗牙)、塑胶牙、三角牙(机丝)、,铁板牙,4.机械牙螺丝性能特点：,1.机械牙螺纹呈连贯起伏状，牙底无平面，多与,螺母配合使用,2.螺纹牙山为60度，除韦氏55度，BA牙47.5度外,3.粗牙适用快速装拆或有运输中可能发生锈鉵或,轻度损伤的场合,4.细牙有更好的抗拉强度，多用于高强度螺栓，,市场比较常见,5.韦氏规格是世界上第一个一般用途的规格标,准，现仍被广泛使用,29,5.三角金属自攻螺丝类型：,1.S型 一般机械牙,2.C型 可配合螺帽,3.B型 使用在薄铁板式及塑胶类,4.P型 使用在塑胶类,30,6.三角螺纹之性能特点：,1.减少另外攻牙制程及其相关成本,2.三角牙设计提供防松功效，降低对防松华司,及粘剂 之需求,3.由于攻入时对母件之刚应力而产生较强之间,紧密度,4.可照样对有漆膠或焊渣之母件进行攻牙,7.三角螺丝用途：,1.一般都使用在电气制品、交通机具、家庭用,品、精密机器、玩具塑膠类及零件等广泛使,用,31,8.螺丝尾部形状有：,尖尾、剪尾、平尾三种最为常见,9.最为常见防滑垫的规格有：,弹垫、平垫、内花齿垫、外花齿垫、曲面平垫、四角十字型垫、五角四型垫、锯齿垫圈、四角线字型垫片、带底花安全华司垫,32,螺丝的配合底孔,及生产流程介绍,33,螺丝尺寸,铁板厚度,底孔径,三角自攻螺丝,M2*0.4,0.8,1.67,1.0,1.69,1.2,1.70,M3*0.5,1.0,2.71,2.0,2.75,3.0,2.75-2.78,M4*0.7,2.0,3.60,3.0,3.66,4.0,3.66-3.70,M5*0.8,2.5,4.57,3.5,4.57-4.59,5.0,4.60-4.62,M6*1.0,3.0,5.41,4.5,5.50,6.0,5.50-5.58,1.配合底孔,34,2.螺丝生产流程,材料 图纸、模具、冷镦 检验OK,图纸、模具、搓牙 检验OK,外发加工 检验OK 包装,入库检验 成品出货,35,培训到此结束,!,谢谢,!,36,