紧固件螺母表面缺陷种类和原因

紧固件螺母是连接件的常见零件,对于紧固件螺母的使用来说,常见的表面缺陷问题有:裂缝(淬火裂缝、锻造裂缝和夹渣裂缝、全金属有效力矩型锁紧螺母的锁紧部分裂缝、螺母-垫圈组合件的垫圈座裂缝)、剪切爆裂、爆裂、裂纹、皱纹、凹痕、切痕和损伤等。下面针对紧固件螺母表面缺陷的一些问题进行详细讲解。

1、裂缝

裂缝是一种清晰(结晶体)的沿金属晶粒边界或横穿晶粒的断裂,并可能含有外来元素的夹杂物。裂缝通常是金属在锻造或其他成型工序或热处理的过程中,由于受过高的应力而造成的,也可能在原材料中即存在裂缝。当工件被再次加热时,通常由于氧化皮的利落而使裂缝变色。

(1)、淬火裂缝

淬火裂缝的原因:在热处理过程中,由于过高的热应力和应变,都可能产生淬火裂缝。淬火裂缝通常是不规则,无规律方向的呈现在螺母表面上。

注:任何深度、任何长度或任何部位的淬火裂缝都不允许存在。

(2)、锻造裂缝和夹渣裂缝

锻造裂缝和夹渣裂缝的原因:锻造裂缝可能在切料或锻造工序中产生,并位于螺母的顶面或底面上,或顶面(底面)与对边平面交接处。夹渣裂缝由原材料固有的非金属夹渣而造成。

注:

位于螺母支承面或底面和顶面上的裂缝,应分别符合以下要求:

a)贯穿支承面的缎造裂縫不应多于两条,其深度也不得超过0.05D。

b)延伸到螺孔内的裂縫不应超出第一扣完整螺纹。

c)在第一扣完整螺纹上的裂缝深度不应超过0.5H 1 。

D-螺纹公称直径;H 1 -螺纹实际牙高;H 1 =0.541P;P-缧距。

(3)、全金属有效力矩型锁紧螺母的锁紧部分裂缝

原因:全金属有效力矩型锁紧螺母的锁紧部分裂缝可能在切斜或锻造或收口(压扁)过程中产生,并呈现在外部或内部表面上。

注:

由于锻造产生并位于锁紧部分的裂缝,应能符合螺母机械和工作性能要求,还应符合:

a、贯穿顶部圆周的裂缝不应多于两条,其深度也不得超过0.05D。

b、延伸到螺孔内的裂缝不应超出第一扣完整螺纹。

c、在第一扣完整螺纹上的裂缝深度不应超过0.5H 1 。

由于收口(压扁)产生并位于锁紧部分的裂缝,应不允许。

D-螺纹公称直径;H 1 -螺纹实际牙高;H 1 =0.541P;P-缧距。

(4)螺母-垫圈组合件的垫圈座裂缝

垫圈座裂缝是将垫圈固定在螺母上的过程中,金属的边缘或凸起部分的开裂。

螺母-垫圈组合件的垫圈座裂缝原因:在装配垫圈的过程中,当压力施加到边缘或凸起部分时,可能产生垫圈座裂缝。

注:垫圈座裂缝应控制在翻铆以后的边缘或凸起部分以内,并且垫圈应能自由转动,切不脱落。

2、剪切爆裂

剪切爆裂是金属表面开裂。

剪切爆裂的原因:在锻造过程中可能产生剪切爆裂,如在螺母的外表面或在法兰面螺母的周边上出现,通常剪切爆裂和螺母轴心线约成45°。

注:螺母对边上的剪切爆裂,不应延伸到六角螺母的支承面,或法兰面螺母的顶部圆周。对角上的剪切爆裂,不应使对角宽度减小到低于规定的最小尺寸。位于螺母顶面或底面与对边平面交接处的剪切爆裂的宽度不得大于(0.25+0.02 s)mm。

法兰面螺母的法兰四周上的剪切爆裂,不应延伸到支承面直径的最小尺寸内,其宽度也不得超过0.08d c。

s-对边宽度;d c -法兰直径

3、爆裂

爆裂也是金属表面的开裂。

爆裂的原因:在锻造过程中,由于原材料的表面缺陷,可能产生爆裂,如在螺母的外表面或在法兰面螺母的周边上出现。

注:如果由原材料引起的裂纹与爆裂相连接,那么裂纹可能延伸到顶部圆周(3、4条),但爆裂不得延伸。对角上的爆裂,不应使对角宽度减小到低于规定的最小尺寸。

位于螺母顶面或底面与对边平面交接处的爆裂的宽度不得大于(0.25+0.02s)mm。

法兰面螺母的法兰四周上的爆裂,不应延伸到支承面直径的最小尺寸内,其宽度也不得超过0.08d c 。

s-对边宽度;d c -法兰直径

4、裂纹

裂纹是材料上皱纹窄的开裂形成的纵向表面缺陷。

裂纹原因:裂纹通常是制造紧固件原材料中固有的缺陷。

注:裂纹的深度所有的螺纹规格均不得超过0.05D(D-螺纹公称直径)。

5、皱纹

皱纹是在锻造过程中,呈现在螺母表面的金属折叠。

皱纹的原因:在锻造螺母的过程中,位于或接近直径(截面)变化的交接处,或螺母的顶面或底面,由于材料的位移可能产生皱纹。

注:位于法兰面螺母的法兰四周与支承面交接处的皱纹,不得延伸到支承面。其他皱纹允许存在。

6、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母表面上的浅坑或凹陷。

凹痕的原因:凹痕是由于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。

注:凹痕的深度h(h≤0.02D或最大为0.25mm);凹痕的面积:支承面上的凹痕面积之和,不应超过支承面总面积的5%,对螺纹公称直径D≤24mm的螺母;支承面总面积的10%,对螺纹公称直径D>24mm的螺母。(D-螺纹公称直径)

7、切痕

切痕是纵向或圆周方向浅的沟槽。

切痕的原因:切痕因制造工具与工件之间的相对运动而产生的。

注:螺母支承面上的切痕,其表面粗糙度不应超过Ra=3.2μm(按GB/T1031规定)。其他表面的切痕允许存在。

8、损伤

损伤是指螺母任何表面上的刻痕。

损伤的原因:如凹陷、擦伤、缺口和凿槽,因螺母在制造和运输过程中受外界影响而产生的。

外观图:没有准确的几何形状、位置或方向,也无法鉴别外部影响的因素。

紧固件表面缺陷产生的原因多而复杂，如原材料自身原因、生产加工工艺方式特点以及产品运输都会对表面缺陷产生不同程度的影响。