据了解,铝制紧固件的重量是其同类钢制紧固件重量的1/3,而这种经常被使用的合金的强度特性出奇的好。实际上,在强-质比上,铝制紧固件比其它任何一种工贸易用材料制成的紧固件都要高。铝是不可磁化的。铝的热电传导性很好,约为同体积下铜传导性能的2/3。铝有很好的加工特性,易于冷成型和热锻。
铝合金制螺纹紧固件和其它金属材料制紧固件在机械性能上的两点差别:
第一点、就是计算零件的负载能力时,要测定横截面牙底部分的区域而不是面积更大的拉应力区域。只有在ASTMF468的表格2中给定的机械测试样本的抗拉、屈服强度值才是真正的强度值。在对整个尺寸的紧固件做强度计算时,可以做适当的调整。这样在将应力值与螺纹受力区域面积相乘以计算以磅为单位的负载能力时,计算结果大约即是表中'真值'与更小的牙底区域面积的乘积。
第二点、是铝合金的硬度区别很小,而且象检查准则一样没什么意义。作为硬度测试的替换,通常引进抗剪强度测试。
铝合金用于紧固件制造的优势:
在正常环境下,铝有足够的抗腐蚀能力。而且当预计的暴露环境很恶劣时,它的抗腐蚀能力可以通过阳极处理得到极大的改善。阳极处理是一种在金属表面形成氧化膜的电加工工艺。阳极处理不仅增强了抗腐蚀的能力,同时还增强了对磨损和划伤的保护能力。阳极镀层出于装饰和辨认的目的有着很多种颜色。在大气腐蚀中,铝在表面形成一层淡灰色的氧化膜。这些腐蚀产物不会污染铝的表面,或者蔓延到毗邻的表面上,它和其他很多金属在腐蚀作用下的表现在这一点上不一样。
纯铝的抗拉强度约为13,000psi,增加少量合金元素而极大进步强度是可能的。2XXX、6XXX、7XXX的铝合金对热处理的效果很好。因此,实际上所有用于载荷传递的螺纹紧固件都由这三大类铝合金制成。有四种铝合金几乎是专用的。
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