Porovnání pevnostních charakteristik spojovacích prvků z hliníkové slitiny a kovových spojovacích prvků

Hmotnost hliníkových spojovacích prvků je 1/3 hmotnosti podobných ocelových spojovacích prvků. Pevnostní charakteristiky této často používané slitiny jsou překvapivě dobré. Ve skutečnosti, pokud jde o poměr pevnosti a kvality, jsou hliníkové spojovací prvky vyšší než jakékoli jiné spojovací prvky vyrobené z průmyslových a obchodních materiálů. Hliník není magnetizovatelný. Tepelná a elektrická vodivost hliníku je velmi dobrá, asi 2/3 vodivosti mědi při stejném objemu. Hliník má dobré zpracovatelské vlastnosti a lze jej snadno tvarovat za studena a za tepla.

Porovnání pevnostních charakteristik spojovacích prvků z hliníkové slitiny a kovových spojovacích prvků:

Je nutné vysvětlit dva rozdíly v mechanických vlastnostech mezi spojovacími prvky se závitem z hliníkové slitiny a spojovacími prvky z jiných kovových materiálů.

Prvním bodem je: při výpočtu únosnosti dílu by se měla místo plochy většího tahového napětí změřit plocha spodní části průřezu. Pouze hodnoty pevnosti v tahu a meze kluzu mechanických zkušebních vzorků uvedené v tabulce 2 normy ASTMF468 jsou skutečné hodnoty pevnosti. Při výpočtu pevnosti celé velikosti spojovacího prvku lze provést příslušné úpravy. Tímto způsobem při vynásobení hodnoty napětí a plochy závitové plochy nosností v librách je výsledkem výpočtu přibližně součin „skutečné hodnoty“ v tabulce a plochy menší plochy zubu.

Druhým bodem je, že rozdíl v tvrdosti hliníkové slitiny je velmi malý a je stejně nesmyslný jako kontrolní kritéria. Jako alternativa ke zkoušení tvrdosti se obvykle zavádí zkoušení pevnosti ve smyku.

Hliníková slitina 2024-T4 (obsahující 4,5 % mědi, 1,6 % manganu, 1,5 % hořčíku a zbytek je hliník) je vysoce odolná slitina. Dosahuje dokonalé rovnováhy v kombinaci pevnosti, odolnosti proti korozi, vyrobitelnosti a hospodárnosti a je široce používán při výrobě závitových spojovacích prvků.

Šrouby, šrouby a svorníky vyrobené z hliníkové slitiny 7075-T73 (obsahuje 1,6 % mědi, 2,5 % manganu, 0,3 % chrómu a zbytek tvoří hliník) zaznamenaly mírné zlepšení pevnosti. A díky speciálnímu procesu tepelného zpracování „T73“ může do značné míry zabránit vzniku koroze pod napětím. Jeho vysoká cena však omezila jeho popularitu.

Hliníková slitina 6061-T6 (obsahuje 0,6 % křemíku, 0,25 % mědi, 1 % hořčíku, 0,2 % chrómu a zbytek je hliník) lze použít k navrhování vnitřních a vnějších závitů s vyššími požadavky na spojovací prvek odolný proti korozi.

Hliníková slitina 6062-T9 (obsahující 0,6 % křemíku, 0,25 % mědi, 1 % hořčíku, 0,09 % chrómu, 0,5 % olova a zbytek je hliník) je téměř výhradně pro designové ořechy. Tato slitina je pevnější než hliníková slitina 6061-T6 a má relativně lepší odolnost proti korozi.

Matice v plné tloušťce vyrobená z hliníkové slitiny 6062-T9 má dostatečnou pevnost, aby odpovídala šroubům vyrobeným z hliníkové slitiny 2024-T4 nebo 7075-T73. Strojní šrouby, matice a další 1/4 palce a menší matice jsou vyrobeny z hliníkové slitiny 2024-T4.

Výhody hliníkové slitiny používané při výrobě spojovacího materiálu

Čtyři zmíněné hliníkové slitiny jsou nejrozšířenější při výrobě závitových nosných spojovacích prostředků, zatímco jiné hliníkové slitiny se používají při výrobě jiných typů spojovacích prostředků. Malé pevné polotrubkové a slepé nýty jsou vyrobeny z hliníkových slitin 1100-F, 5052-F a 5056-F. Tepelně zpracovatelné hliníkové slitiny 2017-T4, 2117-T4, 2024-T4, 6061-T6 a relativně nově vyvinuté hliníkové slitiny 7075-T73 mají vynikající pevnost ve smyku a nevyžadují předpřenosovou úpravu. Dá se řídit.

Ploché podložky jsou obvykle vyrobeny z hliníkové slitiny 2024-T4; spirálové pružinové podložky jsou obvykle vyrobeny ze slitiny 7075-T6; závitořezné šrouby mohou být vyrobeny ze slitiny 7075-T6; samořezné šrouby jsou vyrobeny ze stejného materiálu slitiny přes anodu Manipulujte s tím. Hliníkovou slitinu 2011-T3 (obsahující 5,5 % mědi, 0,5 % olova, 0,5 % vizmutu a zbytek tvoří hliník) lze použít k výrobě dílů pro závitořezné stroje.

Za normálních okolností má hliník dostatečnou odolnost proti korozi. A když je očekávané expoziční prostředí velmi drsné, jeho odolnost proti korozi lze výrazně zlepšit eloxováním. Eloxování je proces elektrického obrábění, který vytváří oxidový film na kovovém povrchu. Eloxování nejen zvyšuje schopnost odolávat korozi, ale také zvyšuje schopnost ochrany proti opotřebení a poškrábání. Povlak anody se dodává v mnoha barvách pro účely dekorace a identifikace. Při atmosférické korozi vytváří hliník na povrchu světle šedý oxidový film. Tyto korozní produkty nebudou kontaminovat povrch hliníku ani se nerozšíří na přilehlý povrch, který se působením koroze liší od mnoha jiných kovů.

Pevnost v tahu čistého hliníku je asi 13 000 psi. Je možné výrazně zvýšit pevnost přidáním malého množství legujících prvků. Slitiny hliníku 2XXX, 6XXX a 7XXX mají dobrý vliv na tepelné zpracování. Proto jsou ve skutečnosti všechny závitové spojovací prvky používané pro přenos zatížení vyrobeny z těchto tří typů hliníkových slitin. Existují čtyři hliníkové slitiny, které jsou téměř vyhrazené