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紧固件的表面缺陷

发表时间:2020-3-11 9:31:55  作者:三圆  来源:三圆  浏览量:154

紧固件交易中,经常会面临一个产品现象——紧固件的表面缺陷,如螺栓螺母头部出现裂纹或压痕,这些无疑会让使用者对产品质量提出质疑,也是双方交易中引发争议的重要方面。紧固件表面缺陷产生的原因不仅与原材料的缺陷有关,而且与产品的结构特点以及加工工艺密切相关。为做好产品的质量管控,行业对产品表面缺陷的允许极限进行了标准化。本期将概述紧固件表面缺陷产生的原因及其形态特点以及我们应该怎样去衡量和对待带有表面缺陷的产品。

1、适用范围

业内已对紧固件表面缺陷的允许极限进行标准化,根据标准GB5779.1它所规定的极限适用于螺栓、螺钉、螺柱对表面缺陷为一般要求。对螺栓、螺钉、螺柱的表面缺陷为一般要求的,在GB5779.1中对表面缺陷的极限作出了明确规定。该标准适用于公称直径≥5mm、产品等级为A和B级、性能等级≤10.9级的螺栓、螺钉、螺柱(产品标准另有规定或供需双方有特殊协议例外)。

即便表面缺陷达到标准规定的允许极限,该产品的机械性能和工作性能仍应符合GB/T3098.1的最低要求并且符合相应产品标准的尺寸要求。对于螺栓螺钉表面缺陷具有具有特殊要求的,其缺陷极限建议参考GB5779.3。

2、表面缺陷的种类及成因

表面缺陷主要指紧固件存在裂缝、裂纹、凹痕、皱纹、切痕、损伤等瑕疵和缺陷,其成因各异。

◆ 裂缝

金属在热处理或锻造以及其他成型工序中,因承受过高应力而产生裂缝,其种类主要有淬火裂缝、锻造裂缝、锻造爆裂、剪切爆裂等。

淬火裂缝

在热处理过程中,淬火产生的应力大于钢本身的强度并超过了塑性变形的极限,而导致裂纹产生。该种裂缝多以不规则相交、无规律方向等形式为特点。可见下图:

下图为淬火裂纹图例:

任何深度、长度和任何部位的淬火裂缝都不允许存在。

锻造裂缝

该种裂缝可能在切料或者锻造工序中产生。如钢中存在夹杂物等冶金缺陷或因变形不当等引起锻造裂纹。因锻造变形不当引起的裂纹通常扩展速度快,钢的塑性不足以承受形变压力而引起的破裂。这种裂纹往往在锻造开始阶段就发生,并迅速扩展。锻造裂缝多位于螺栓和螺钉的头部顶面,以及凹穴部隆起部分,如下图。

锻造爆裂

在锻造过程中可能产生锻造爆裂,锻造爆裂有时可认为是严重的锻造裂纹,会出现在螺栓六角头对角上或法兰面圆头产品的圆周上,或者出现在凹穴头部隆起部分。

剪切爆裂

在锻造过程中可能产生剪切爆裂,如在圆头或法兰面产品的圆周上出现,通常和产品轴心线约成45°。剪切爆裂也可能产生在六角头产品的对边平面上。

◆ 原材料的裂纹和条痕

原材料的裂纹或条痕通常是沿螺纹、光杆、头部纵向延伸的一条细直线或光滑曲线的缺陷。

◆ 凹痕

凹痕是在锻造或镦锻过程中,由于金属未填满而呈现在螺栓或螺钉表面上的浅坑或凹陷。凹痕是由切屑或剪切毛刺或原材料的锈层造成的痕迹或压印,并在锻造或镦锻工序中未能消除。

◆ 皱纹

皱纹是在锻造过程中,呈现在紧固件表面的金属折叠。在镦锻的一次冲击过程中,由于体积不足和形状不一造成材料的位移而产生皱纹。

◆ 切痕

切痕是纵向或圆周方向浅的沟槽,是因制造工具超越螺栓或螺钉表面的运动而产生。

◆ 损伤

损伤是指螺栓或螺钉任何表面上的刻痕,如凹陷、擦伤、缺口等,因螺栓在制造和运输过程中受外界影响而产生。其形态没有准确的几何形状、位置以及方向。

综上,螺栓螺钉类产品表面缺陷形式特点多样化,形成原因各不相同,掌握和了解紧固件表面缺陷的基本常识,对产品表面缺陷进行科学检验,将有助于提高产品质量和加强企业风险管理。

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