چگونه عملیات حرارتی و کار سرد بر استحکام پیچ‌های فولادی ضد زنگ تأثیر می‌گذارد

پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، دوام و استحکام مکانیکی به طور گسترده در کاربردهای ساختمانی، دریایی، خودروسازی و صنعتی استفاده می شود. با این حال، عملکرد آنها بسته به نحوه پردازش آنها می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. دو مورد از رایج ترین روش های تقویتی عبارتند از عملیات حرارتی و کار سرد که هر دو به طور مستقیم بر استحکام، سختی و قابلیت اطمینان کلی پیچ‌های فولادی ضد زنگ تأثیر می‌گذارند.

عملیات حرارتی و پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ

عملیات حرارتی فرآیند گرمایش و سرمایش کنترل شده ای است که برای تغییر خواص فیزیکی و مکانیکی فلزات اعمال می شود. برای پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ، اثر عملیات حرارتی به آلیاژ و ریزساختار خاص بستگی دارد.

1. فولادهای زنگ نزن آستنیتی (به عنوان مثال، 304، 316)

   • نمرات آستنیتی را نمی توان با عملیات حرارتی مانند فولادهای کربنی سخت کرد.
   • آنها عمدتا تحت تأثیر فرآیندهای سخت شدن معمولی قرار نمی گیرند، اما می توانند از طریق بازپخت محلول تحت تسکین تنش قرار گیرند.
   • عملیات حرارتی در درجه اول برای بازگرداندن مقاومت به خوردگی و حذف تنش ها پس از ساخت استفاده می شود.

2. فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی (به عنوان مثال، 410، 420، 431)

   • پیچ های مارتنزیتی به خوبی به عملیات حرارتی پاسخ می دهند.
   • از طریق فرآیندهایی مانند خاموش کردن و تمپر کردن، سختی و استحکام کششی آنها را می توان به طور قابل توجهی افزایش داد.
   • با این حال، این با کاهش مقاومت خوردگی در مقایسه با گریدهای آستنیتی همراه است.

3. فولادهای ضد زنگ دوبلکس (به عنوان مثال، 2205)

   • پیچ‌های دوبلکس ساختارهای فریتی و آستنیتی را با هم ترکیب می‌کنند و بدون عملیات حرارتی گسترده، استحکام بالایی به آن‌ها می‌دهند.
   • عملیات حرارتی را می توان برای تسکین استرس و متعادل کردن چقرمگی با استحکام استفاده کرد، اما برای جلوگیری از شکنندگی نیاز به کنترل دقیق دما دارد.

نکته کلیدی : عملیات حرارتی استحکام را عمدتاً در فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی و برخی از فولادهای زنگ نزن سخت شده با رسوب افزایش می دهد، در حالی که انواع آستنیتی به روش های دیگری برای تقویت متکی هستند.

پیچ و مهره های سرد کار و فولاد ضد زنگ

کار سرد، همچنین به عنوان شناخته شده است کار سخت شدن ، شامل تغییر شکل فلز در دمای اتاق برای افزایش استحکام آن است. این معمولاً از طریق فرآیندهای آهنگری، نورد، کشش یا رزوه کاری در طول تولید پیچ ​​به دست می آید.

1. اثر بر فولاد زنگ نزن آستنیتی

   • کار سرد به طور قابل توجهی پیچ های فولادی ضد زنگ آستنیتی را تقویت می کند.
   • با تغییر شکل مواد، نابجایی در ساختار کریستالی افزایش می‌یابد که منجر به سختی و استحکام کششی بالاتر می‌شود.
   • پیچ و مهره های ضد زنگ سرد کار شده (مانند گریدهای A2-70 یا A4-80) معمولاً در کاربردهای سازه ای و اتصالاتی که به استحکام و مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارند، استفاده می شوند.

2. اثر بر فولاد ضد زنگ مارتنزیتی

   • نمرات مارتنزیتی کمتر از کار سرد بهره مند می شوند زیرا در حال حاضر به شدت به عملیات حرارتی برای سخت شدن متکی هستند.
   • کار سرد ممکن است برای تکمیل ابعادی استفاده شود اما نه به عنوان روش اصلی برای افزایش استحکام.

3. اثر بر روی فولاد ضد زنگ دوبلکس

   • پیچ‌های دوبلکس را می‌توان از طریق کار سرد نیز تقویت کرد، اگرچه ریزساختار مخلوط آنها به طور طبیعی استحکام بالاتری را در مقایسه با گریدهای آستنیتی بدون پردازش گسترده ارائه می‌کند.

نکته کلیدی کار سرد روش اصلی برای افزایش استحکام پیچ‌های فولادی زنگ نزن آستنیتی است که آن را برای پیچ‌های مورد استفاده در کاربردهای مکانیکی و سازه‌ای حیاتی می‌سازد.

مقایسه عملیات حرارتی در مقابل کار سرد

مفاهیم عملی برای انتخاب پیچ

• برای کاربردهای با مقاومت بالا پیچ و مهره های ضد زنگ مارتنزیتی که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته اند استحکام مکانیکی بالایی دارند اما باید در محیط های کمتر خورنده استفاده شوند.
• برای محیط های خورنده (دریایی، پردازش شیمیایی و غیره) : پیچ های ضد زنگ آستنیتی که به صورت سرد کار می شوند تعادل خوبی از مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی ایجاد می کنند.
• برای مصارف سازه ای سنگین پیچ و مهره های ضد زنگ دوبلکس استحکام و مقاومت بالایی در برابر خوردگی با اتکای کمتر به پس پردازش دارند.

نتیجه گیری

قدرت از پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ به شدت تحت تأثیر روش پردازش آنها است. عملیات حرارتی در درجه اول برای فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی و سخت شده با رسوب مفید است، سختی و استحکام کششی را افزایش می دهد، اما گاهی اوقات به قیمت مقاومت در برابر خوردگی تمام می شود. کار سرد از سوی دیگر، روش تقویت کلیدی برای پیچ‌های فولادی ضد زنگ آستنیتی است که ضمن حفظ مقاومت در برابر خوردگی، استحکام آنها را افزایش می‌دهد. با درک اینکه چگونه این فرآیندها بر گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ تأثیر می‌گذارند، تولیدکنندگان و مهندسان می‌توانند نوع پیچ مناسب را برای هر کاربرد، متعادل کردن دوام، عملکرد خوردگی و قابلیت اطمینان مکانیکی انتخاب کنند.