پیچ های فولادی ضد زنگ می توانند برای پاسخگویی به نیازهای خاص برنامه های با فشار بالا یا درجه حرارت بالا از طریق چندین طراحی کلیدی و ملاحظات مواد طراحی شوند. در زیر عواملی که بر عملکرد آنها در این محیط های خواستار تأثیر می گذارد:
1. انتخاب مواد
مقاومت در برابر درجه حرارت بالا: نمرات فولاد ضد زنگ با مقاومت در برابر دمای بالاتر ، مانند درجه 316 یا درجه 321 را انتخاب کنید که حاوی مقادیر بالاتری از مولیبدن یا تیتانیوم برای مقاومت بهتر در برابر گرما و اکسیداسیون است. این نمرات در برنامه هایی که درجه حرارت بیش از 500 درجه فارنهایت (260 درجه سانتیگراد) است ، عملکرد خوبی دارند و می توانند بدون از دست دادن استحکام ، در برابر انبساط حرارتی مقاومت کنند.
آلیاژهای مقاوم در برابر گرما: برای دمای شدید ، ممکن است از آلیاژهای ویژه مانند Inconel یا Hastelloy استفاده شود ، زیرا آنها مقاومت برتر در برابر خزش ، اکسیداسیون و خستگی حرارتی را در دمای بالا ارائه می دهند.
2. طراحی و هندسه موضوع
توزیع استرس: برای اطمینان از پیچ و مهره ها می توانند محیط های پر فشار را تحمل کنند ، طراحی نخ باید بر توزیع استرس یکنواخت متمرکز شود. استفاده از نخ های ریز (بر خلاف موضوعات درشت) می تواند استحکام و مقاومت کششی بهتری در برابر سلب در شرایط فشار قوی ایجاد کند.
موضوعات طولانی تر یا درج های نخ: برای برنامه هایی که به ظرفیت بار بالا نیاز دارند ، موضوعات طولانی تر یا استفاده از درج های نخ می توانند به توزیع فشار به طور مساوی در سطح سطح کمک کنند و خطر خرابی را کاهش می دهد.
3. اندازه و قدرت پیچ
قدرت کششی: پیچ های استیل ضدزنگ باید با استحکام کششی کافی انتخاب شود تا نیروهای محوری و برشی موجود تحت فشار زیاد انجام شود. فولادهای ضد زنگ با مقاومت بالاتر ، مانند pH درجه 17-4 ، ممکن است برای برنامه هایی که پیچ ها در معرض بارهای بالاتر یا فشار قرار دارند ، لازم باشد.
قطر و طول: قطر و طول پیچ ها باید برای کنترل نیروهای اعمال شده انتخاب شوند. برای کاربردهای فشار قوی ، قطر بزرگتر می تواند مساحت بیشتری را برای توزیع بهتر فشار و جلوگیری از خرابی فراهم کند. طول باید کافی باشد تا اطمینان حاصل شود که پیچ تحت فشار اعمال شده ، اجزای آن را ایمن نگه می دارد.
4. عملیات حرارتی
تصفیه یا درمان حرارتی محلول: پیچ های استیل ضد زنگ که در محیط های درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار می گیرند ، باید برای تسکین تنش های داخلی و بهبود انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی ، آنیل شوند یا از طریق محلول تحت فشار قرار بگیرند. عملیات حرارتی همچنین توانایی پیچ در مقاومت در برابر تغییر شکل خزش و حفظ شکل آن را در دمای طولانی مدت افزایش می دهد.
پیش بارگذاری: اطمینان از اینکه پیچ به درستی در هنگام نصب از قبل بارگذاری شده است ، به حفظ یکپارچگی خود در شرایط فشار بالا کمک می کند. گشتاور یا تنش کنترل شده تضمین می کند که پیچ در زیر یک نیروی مداوم باقی می ماند و از شل شدن و نشت در سیستم های فشار قوی جلوگیری می کند.
5. تیمارهای سطح
روکش ها: محیط های با فشار بالا و درجه حرارت بالا اغلب پیچ و مهره هایی را در معرض سایش شدید و خوردگی قرار می دهند. پوشش هایی مانند سرامیک یا PTFE (پلی تترا فلورو اتیلن) می توانند مقاومت در برابر دوچرخه سواری و اکسیداسیون حرارتی را بهبود بخشند. این روکش ها ضمن فراهم کردن مقاومت در برابر خوردگی اضافی ، به کاهش اصطکاک و سایش کمک می کنند.
Passivation: پیچ ها می توانند برای تقویت مقاومت در برابر خوردگی از فولاد ضد زنگ ، به ویژه در محیط هایی که در معرض شرایط اسیدی یا کلرید قرار دارند ، یک فرآیند غیرفعال انجام دهند. غیرفعال کردن پیچ تضمین می کند که لایه اکسید روی سطح عاری از آلاینده ها باشد و خطر ترک خوردگی استرس را تحت فشار بالا کاهش می دهد.
6. سیستم پیچ و مهره
تنظیم پیچ و مهره: در برنامه های فشار قوی ، پیچ ها ممکن است در ترتیب های چند جفت (مانند اتصالات فلنج) استفاده شوند. این طرح باید حتی بارگیری در کل مجموعه پیچ ها را برای جلوگیری از استرس های موضعی تضمین کند. اتصال دهنده های چندگانه اغلب برای توزیع فشار به طور مساوی و کاهش خطر خرابی در هر پیچ مورد نیاز هستند.
مکانیسم های قفل کردن: محیط های فشار قوی اغلب به قفل ، واشر قفل یا چسب های قفل کننده نخ نیاز دارند تا به دلیل لرزش یا دوچرخه سواری حرارتی از شل شدن پیچ ها به مرور زمان جلوگیری شود.
7. مقاومت در برابر استرس و خستگی
مقاومت در برابر خستگی: پیچ های استیل ضد زنگ در محیط های با درجه حرارت بالا یا فشار بالا اغلب در معرض بارگذاری چرخه ای قرار می گیرند که می تواند منجر به خرابی خستگی شود. انتخاب پیچ ها با مقاومت در برابر خستگی تقویت شده (مانند آلیاژهای با مقاومت بالاتر) یا افزایش قطر و عمق نخ می تواند به کاهش خطر ترک خوردگی خستگی کمک کند.
فشار بالا و خزش دما: Creep به تغییر شکل آهسته یک ماده تحت استرس ثابت در طول زمان اشاره دارد. پیچ و مهره در محیط های با فشار بالا و درجه حرارت بالا باید با موادی طراحی شود که میزان خزش کم ، مانند فولاد ضد زنگ تحت درمان با گرما یا آلیاژهای تخصصی را نشان می دهند.
8. کنترل و آزمایش کیفیت
آزمایش فشار بالا: برای اطمینان از پیچ و مهره ها استانداردهای مورد نیاز ، آنها باید در سطح فشار که شرایط عملیاتی را تکرار می کنند ، تحت آزمایش هیدرولیک یا پنوماتیک قرار بگیرند. این آزمایشات تأیید می کنند که پیچ ها می توانند در برابر آب بندی ضد نشت مقاومت کنند و یکپارچگی ساختاری را تحت فشار در دنیای واقعی حفظ کنند.
آزمایش مواد: پیچ های استیل ضد زنگ باید تحت آزمایش هایی مانند تست مقاومت کششی ، آزمایش سختی و آزمایش ضربه قرار بگیرند تا تأیید کنند که می توانند تحت فشار بالا و با درجه حرارت بالا انجام دهند .
