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鋁合金緊固件特性
2012-10-25 10:09:49

純鋁的抗拉強度約為13,000psi,增加少量合金元素而極大進步強度是可能的。2XXX、6XXX、7XXX的鋁合金對熱處理的效果很好。因此,實際上所有用于載荷傳遞的螺紋緊固件都由這三大類鋁合金制成。有四種鋁合金幾乎是專用的。
  2024-T4型鋁合金(含4.5%的銅,1.6%的錳,1.5%的鎂,其余為鋁)是重負荷合金。它在強度、抗腐蝕性、制造性、經濟性的結合上達到了完美的平衡,廣泛地應用于螺紋緊固件的制造。
  用7075-T73型鋁合金(含1.6%的銅,2.5%的錳,0.3%的鉻,其余為鋁)制成的螺栓、螺釘和雙頭螺栓在強度上有了微小的進步,而且由于“T73”特殊的熱處理工藝,使它能在很大程度上阻止應力腐蝕的發生。但昂貴的造價使它的普及受到限制。
  6061-T6型鋁合金(含0.6%的硅,0.25%的銅,1%的鎂,0.2%的鉻,其余為鋁)可用于設計對抗腐蝕能力有更高要求的內、外螺紋緊固件。
  6062-T9型鋁合金(含0.6%的硅,0.25%的銅,1%的鎂,0.09%的鉻,0.5%的鉛,其余為鋁)幾乎為設計螺母專用。這種合金比6061-T6型鋁合金強度更高并有相對較好的抗腐蝕性。
  6062-T9型鋁合金制成的全厚度螺母有足夠的強度用來配合2024-T4或7075-T73型鋁合金制成的螺栓。機用螺釘、螺母和其它1/4英寸及更小尺寸的螺母用2024-T4型鋁合金制成。
  已經提到的四種鋁合金在螺紋承載緊固件的制造中應用最為廣泛,而其它的鋁合金則用于其它類型緊固件的制造業。小固體、半管和盲鉚釘分別由1100-F、5052-F、5056-F型鋁合金制得。可熱處理的2017-T4、2117-T4、2024-T4、6061-T6型鋁合金和相對新研制出的7075-T73型鋁合金有著優越的抗剪強度,并且不需要進行“預傳動處理”就可以傳動。
  平墊圈通常由鍍鋁的2024-T4合金制得;螺旋彈簧墊圈通常用7075-T6合金制得;攻牙螺釘可利用7075-T6合金制得;自攻螺釘由同材料合金通過陽極處理得到。2011-T3型鋁合金(含5.5%的銅,0.5%的鉛,0.5%的鉍,其余為鋁)可用于制造螺紋切削機的零件。
  強度特性
  外螺紋緊固件鋁合金材料2024-T4、6061-T6和7075-T73的強度特性在B-158頁的ASTM F468有具體論述;螺母鋁合金材料2024-T4、6061-T6和6062-T9的強度特性在B-184頁的ASTM F467中有具體論述。
  在這里有必要說明一下鋁合金制螺紋緊固件和其它金屬材料制緊固件在機械性能上的兩點差別。
 

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