扣件机械性质与强度分级
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标准扣件重量标准扣件是一种常见的连接件,广泛应用于机械设备、建筑结构和其他领域。
在实际工程中,扣件的重量是一个非常重要的参数,对于设计、制造和使用都有着重要的影响。
因此,了解标准扣件的重量是非常必要的。
本文将围绕标准扣件的重量展开讨论,希望能够为相关领域的工作者提供一些参考和帮助。
首先,我们需要了解标准扣件的种类和规格。
标准扣件包括螺栓、螺母、螺钉、垫圈等,其规格有很多种类,通常由直径、长度、螺纹规格等参数来描述。
不同规格的扣件重量也会有所不同,因此在使用时需要根据具体情况选择合适的扣件规格。
其次,标准扣件的重量与材料密切相关。
常见的扣件材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等,不同材料的密度不同,因此相同规格的扣件重量也会有所不同。
在选择扣件材料时,需要考虑到工作环境、使用要求、防腐性能等因素,以确保扣件的使用效果和安全性。
另外,标准扣件的重量还受到表面处理的影响。
一些扣件在制造完成后会进行镀锌、热处理、表面涂层等处理,这些表面处理会增加扣件的重量。
因此,在计算扣件重量时,需要考虑到表面处理的影响,以确保计算结果的准确性。
在实际工程中,计算标准扣件的重量是非常重要的。
首先,它可以帮助工程师进行设计和选型,确保扣件的使用安全可靠。
其次,它可以帮助制造商进行生产和加工,确保产品符合标准和要求。
最后,它可以帮助用户进行安装和使用,确保扣件的质量和性能。
总的来说,标准扣件的重量是一个非常重要的参数,对于设计、制造和使用都有着重要的影响。
在实际工程中,我们需要充分考虑扣件的种类、规格、材料、表面处理等因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。
希望本文能够为相关领域的工作者提供一些参考和帮助,谢谢阅读。
邹城市义和佳苑小高层悬挑式脚手架施工方案济宁市天成建筑安装工程有限公司2011年月日目录1、工程概况................................................................................................1。
1 工程概况 (3)1.2 外脚手架重点和难点 (3)2、施工准备................................................................................................2.1 技术准备 (3)2.2 劳动力准备 (3)2。
3 材料准备 (4)2。
3.1 型钢 (4)2。
3。
2 钢管 (4)2.3.3 扣件 (5)2.3.4 安全网 (5)2。
3。
5 脚手板 (6)2。
4 方案选型 (6)3、外脚手架施工 (6)3。
1 外脚手架的搭设 (6)3。
1。
1 搭设方法 (7)3.1.2 注意事项 (8)3.1.3 细部做法 (9)4、质量要求.............................................................. 错误!未定义书签。
5、脚手架的验收和保养 (10)5.1 验收程序 (10)5。
2 验收内容 (10)5。
3 架体的保养 (11)6、外架的拆除 (11)7、安全与文明施工 (12)7.1 安全施工措施 (12)7。
2 安全使用措施 (12)7.3 安全管理措施 (12)8、悬挑脚手架计算书................................................................................8。
1二至八层悬挑外架验算...............................................................................................................8.1。
扣件扭力矩扣件扭力矩是指在紧固扣件时所施加的力矩大小。
扣件是一种用于连接或固定零件的装置,通常由螺栓、螺母、螺钉等组成。
在各种工程中,扣件的紧固是非常重要的,紧固力矩的大小直接影响着扣件的可靠性和安全性。
扣件扭力矩的合理选择是保证扣件连接可靠性的基本要求之一。
如果扭力矩过小,会导致扣件连接松动,甚至脱落;如果扭力矩过大,会导致扣件过度变形、断裂或者零件损坏。
那么,如何选择合适的扭力矩呢?需要了解扣件的材料和规格。
不同材料和规格的扣件具有不同的力学性能和抗拉强度,因此在选择扭力矩时需要根据扣件材料和规格进行合理的调整。
一般来说,对于相同规格的扣件,强度更高的材料需要施加更大的扭力矩。
要考虑扣件连接的紧固要求。
根据具体的工程要求,有时需要将扣件连接紧固到一定的预紧力,这就需要根据预紧力和摩擦系数来选择合适的扭力矩。
一般来说,预紧力越大,所需的扭力矩也越大。
还需要考虑扣件连接的环境条件。
扣件连接可能处于各种不同的环境条件下,例如高温、低温、湿润、腐蚀等。
这些环境条件对扣件的力学性能和抗腐蚀性能都会产生一定的影响。
因此,在选择扭力矩时,需要根据实际的环境条件进行调整。
需要进行可靠性验证。
扭力矩的选择不仅仅是根据经验和理论计算来确定的,还需要进行实际的可靠性验证。
可以通过拉伸试验、松动试验等方式来验证扣件连接的可靠性。
如果发现扣件连接存在问题,需要及时调整扭力矩。
扣件扭力矩的选择是保证扣件连接可靠性和安全性的重要因素之一。
在选择扭力矩时,需要考虑扣件材料和规格、连接的紧固要求、环境条件等多个因素,并进行可靠性验证。
合理选择扭力矩可以保证扣件连接的可靠性,提高工程的安全性和稳定性。
各类型扣件技术说明中国铁道科学研究院铁道建筑研究所2008.2各类型扣件技术说明我国扣件系统的研究与开发已有五十多年的历史,开发了多种扣件型式。
现将主要类型扣件进行归纳说明。
1. 有碴轨道用扣件系统随着混凝土轨枕的发展与应用,我国从1957年就开始混凝土枕用扣件的研究,开发了多种扣件型式,如螺栓扣板式扣件、63型扣板式扣件、67型拱形弹片式扣件、70型扣板式扣件、弹条I型扣件、弹条I型调高扣件、弹片I型调高扣件、弹条II型扣件、弹条III型扣件等。
随着客运专线建设的发展又新近研发了弹条IV型扣件和弹条V型扣件。
以下主要介绍常用几种扣件型式。
1.1 扣板式扣件螺栓扣板式扣件、63型扣板式扣件、70型扣板式扣件扣压件均采用刚性扣板,混凝土轨枕设挡肩,紧固扣板用的螺栓或固定于混凝土轨枕预留孔内的卡板中,或由下部螺旋旋入预埋于轨枕中的木套管中,或采用硫磺锚固锚入混凝土轨枕的预留孔中。
这种扣件弹性较差,扣压力率减较大,现已在正线全部淘汰。
图1-1 螺栓扣板式扣件图1-2 63型扣板式扣件图1-3 70型扣板式扣件1.2 弹片式扣件67型拱形弹片式扣件采用弹片扣压件,混凝土轨枕设挡肩,采用锚固在混凝土轨枕中的螺栓紧固弹片。
为适应冻害地段大调高量的要求,开发了弹片I型调高扣件。
这种扣件扣压件弹性较差,而且螺栓孔处存在应力集中,易造成弹片断裂,因而采用较少。
图1-4 67型拱形弹片式扣件图1-5 弹片I型调高扣件1.3 有螺栓弹条扣件弹条I型扣件与弹条II型扣件是随着混凝土轨枕的应用以及无缝线路的铺设而开发的弹性扣件,目前正在线路上大量使用。
该扣件由弹条、螺旋道钉、轨距挡板、挡板座、橡胶垫板等组成,混凝土轨枕设挡肩,为有螺栓扣件。
同样采用锚固在混凝土轨枕中的螺旋道钉紧固弹条扣压钢轨,弹条为ω形,利用轨距挡板与挡板座配合调整轨距,为适应大调高量的要求,开发了弹条I型调高扣件。
弹条I、II型扣件适用于采用60 kg/m钢轨并铺设无缝线路的轨道,弹条I型扣件也适用于采用50 kg/m钢轨的轨道。
高强螺栓的性能等级分类
在工程领域中,螺栓是一种常用的连接元件,用于连接各种构件或部件。
而高
强螺栓则是一种具有更高强度和可靠性的螺栓,适用于要求更严格的工程环境。
高强螺栓的性能等级根据其承载能力和特性的不同,一般可分为以下几个级别:
1. 8.8级高强螺栓
8.8级高强螺栓是最常见的一种高强螺栓,其标志着螺栓的材料强度等级。
其
中的数字“8”表示螺栓的拉力强度为800MPa,而“8”表示螺栓的抗剪强度为
400MPa。
这种高强螺栓适用于一般工程场合,具有较高的承载能力。
2. 10.9级高强螺栓
10.9级高强螺栓的拉力强度为1000MPa,抗剪强度为900MPa,相较于8.8级高强螺栓,其承载能力和抗拉性更强。
因此,10.9级高强螺栓适用于对连接要求
更为严格的工程项目,如大型机械设备的安装。
3. 12.9级高强螺栓
12.9级高强螺栓是高强螺栓中最高等级的一种,其拉力强度为1200MPa,抗
剪强度达到1080MPa。
这种高强螺栓通常用于对连接强度要求极高的重型机械设
备或特殊工程建设中,能够承受更大的力量和压力。
在实际工程中,选择适用的高强螺栓等级至关重要,不仅影响工程连接的安全
性和可靠性,还能有效提高工程的使用寿命。
因此,在进行工程设计和选择材料时,需要根据具体的工程要求和承载条件,选用适合的高强螺栓等级,以确保工程的安全运行和稳定性。
高强螺栓的性能等级分类对于工程实践具有重要意义,只有理解和熟知不同等
级的高强螺栓特性,才能更好地应用高强螺栓,确保工程的质量和安全性。
扣件的機械性質與強度分級廖光磊摘要扣件的機械性質為扣件承受荷重或外力之反應,對外螺紋扣件(螺絲、螺栓、螺樁)來說主要的機械性質是抗拉強度、降伏強度、硬度、延展性、韌性等,對內螺紋扣件(螺帽)來說主要的機械性質是硬度、保證荷重等。
皆可依製造方法及治金處理之不同而有明顯的變化,除了原料需正確選擇外,還需要良好的製造程序及製造後處理,才能獲得扣件最佳的機械性質。
因此扣件的機械性質與其設計製造有密切關連,同時也會影響使用的安全性及可靠性,故有必要了解扣件的機械性質與相關的強度分級。
了解扣件的機械性質,試驗方法、強度分級及規範要求,有助於材料選用,扣件製程及品質的控制。
ISO、SAE及ASTM規範皆要求具有強度等級的扣件必須有等級及製造商的標示,俾便識別及追溯。
本文探討扣件主要的機械性質、試驗方法及公英制規範的強度分級系統,以利實務應用。
一、前言扣件由原料製造成成品的過程中有三個重要的特性即是物理性質(物性)、機械性質與性能,這三個特性關係到扣件能否符合使用上的要求。
物性是原料固有的性質,始終保持不變或僅有些微改變,例如密度、熱膨脹係數、電阻、熱傳性、感磁性等皆有其重要性,能涉及扣件材料的選用。
機械性質為扣件承受荷重或外力之反應,扣件的機械性質很少與原料之機械性質相同,例如抗拉強度、降伏強度、硬度、延展性等,皆可依製造方法及治金處理之不同而有明顯的變化,除了原料需正確選擇外,還需要良好的製造程序及製造後處理,才能獲得扣件最佳的機械性質。
性能為扣件設計時所預期可滿足使用要求的功能,例如鎖緊能力、預置扭力、密封性及轉動扭矩等,通常可藉由製造時適當的尺寸控制而達到,且原料的選擇及治金處理也會有影響。
對扣件產業而言,其中最重要的便是機械性質,其次是物理性質,扣件之所以普遍採用金屬材料製造,理由不外是因為金屬材料的機械性質優秀且又有耐久性的緣故。
扣件的性能及耐久性雖然視其設計及製造之良劣而定,但是選用的材料是否適當也有很大的關係,選用材料時必須考究材料的機械性質能否滿足需求,所以扣件的設計、製造及使用者應明瞭金屬材料的機械性質。
钢管扣件螺丝扭力要求
钢管扣件螺丝扭力是指在安装钢管扣件时所需施加的力量,以确保扣件能够稳固地连接并承受一定的负荷。
正确的扭力要求对于保证钢管扣件连接的可靠性和安全性至关重要。
扭力要求的确定需要考虑多个因素,包括钢管扣件的材料和尺寸、连接的环境条件以及所需的负荷等。
根据实际情况,一般会有相应的标准或指导性文件来规定扭力要求。
钢管扣件螺丝的扭力要求应该考虑到扣件本身的材料特性。
不同材料的扣件具有不同的力学性能,因此其所需的扭力也会有所不同。
要根据具体的材料属性来确定扭力范围,并确保扭力不会超出材料的承载能力。
连接环境条件也是确定扭力要求的重要因素之一。
例如,在震动频繁的环境中,扣件的松动风险会增加,因此需要施加更大的扭力来确保连接的稳固性。
而在高温环境或者腐蚀性环境中,扭力要求可能会有所不同,需要选择适合的材料和防腐措施。
所需的负荷也是确定扭力要求的关键因素之一。
根据设计要求和实际使用情况,需要确定扣件连接所需的最小扭力,以确保连接能够承受所需的负荷。
同时,还需要考虑到负荷的变化范围和频率,以确定是否需要采用可调节的扭力方式。
在实际施加扭力时,应该选择适当的工具和方法,以确保扭力的准确施加。
常用的工具包括扭力扳手和扭力表,可以根据具体情况选择合适的工具。
在施加扭力时,应该遵循正确的操作步骤,避免过度或不足的扭力施加。
钢管扣件螺丝的扭力要求是确保连接可靠性和安全性的重要指标。
通过考虑扣件材料、连接环境和负荷等因素,确定合适的扭力范围,并选择适当的工具和方法进行施加,可以保证扣件连接的稳固性和可靠性。
扣件式钢管脚手架标准扣件式钢管脚手架是一种常用的施工脚手架,具有组装简便、承载能力强、安全可靠等特点,被广泛应用于建筑施工、桥梁工程、石油化工等领域。
为了保障施工安全,提高施工效率,必须严格按照相关标准进行设计、搭建和使用。
本文将介绍扣件式钢管脚手架的标准规范,以期为相关从业人员提供参考。
一、材料选择。
扣件式钢管脚手架的主要材料包括钢管、扣件、连接件等。
钢管应选用无缝钢管或焊接钢管,材质应符合国家标准要求,表面不得有明显的缺陷和损伤。
扣件和连接件应选用优质碳素钢材料,具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性能。
二、搭建规范。
1. 基础处理,在搭建扣件式钢管脚手架之前,必须对基础进行检查和处理,确保承重能力符合要求。
基础处理包括清理基础表面、填充坚实的支撑物、进行必要的加固等。
2. 结构设计,搭建扣件式钢管脚手架的结构设计必须符合相关标准规范,包括立杆间距、横向和纵向的连接方式、横向和纵向的加强措施等,确保脚手架整体稳固可靠。
3. 安全操作,在搭建过程中,必须严格按照操作规程进行,避免因操作不当导致事故发生。
搭建人员必须穿戴好安全防护用具,严禁在风力大、雨雪天气或超负荷情况下进行搭建作业。
三、使用管理。
1. 日常检查,搭建完成后,必须进行日常检查,包括检查连接件是否松动、钢管是否有变形、脚手架是否有裂纹等,确保脚手架的安全可靠性。
2. 防护措施,在使用过程中,必须设置好防护栏杆、踏步板、安全网等防护设施,确保工人在脚手架上的安全。
3. 超负荷使用,严禁在脚手架上进行超负荷作业,必须按照设计要求合理分布荷载,避免因超负荷使用导致脚手架倒塌。
四、拆除规范。
1. 安全顺序,在拆除扣件式钢管脚手架时,必须按照安全顺序进行,先拆除顶部的结构,再逐层向下拆除,确保拆除过程中不会对下方人员和设备造成伤害。
2. 检查清理,拆除完成后,必须对脚手架的材料进行清点、清理和储存,确保下次使用时能够及时找到所需材料。
3. 安全记录,在拆除完成后,必须做好相关的安全记录,包括拆除过程中的安全检查、人员操行等,为下次搭建提供参考。
建筑扣件型号及规格介绍建筑扣件是一种用于连接和固定建筑结构的重要构件。
它起着连接框架结构和承载荷载的作用,使建筑物具有良好的稳定性和安全性。
本文将探讨建筑扣件的型号和规格,从不同角度介绍其特点、应用范围和选择原则。
一、建筑扣件的分类建筑扣件根据不同的标准和要求可以分为多个不同的分类,主要包括以下几种:1. 根据材料分类•铸铁扣件:采用铸铁材料制造的扣件,具有较高的强度和刚性,适用于大型建筑结构。
•钢板扣件:采用钢板材料制造的扣件,通常具有较高的承载能力和抗震性能。
•不锈钢扣件:采用不锈钢材料制造的扣件,具有较好的防腐性和耐候性,适用于潮湿环境或对外观要求较高的场所。
2. 根据形状分类•角码扣件:呈角形的扣件,主要用于连接两个相交构件的角部。
•梁柱连接扣件:用于连接梁和柱子之间的扣件,通常采用U型或L型的形状。
•挂件扣件:用于悬挂装饰物或设备的扣件,通常具有较小的尺寸和重量。
3. 根据功能分类•连接扣件:用于连接不同构件的扣件,具有较大的承载能力和稳定性。
•固定扣件:用于固定构件在一定位置的扣件,通常采用螺栓、螺钉等形式。
•支撑扣件:用于支撑建筑结构的扣件,通常具有较大的抗压能力。
二、建筑扣件的规格选择原则选择合适的建筑扣件规格是确保建筑结构稳定和安全的关键之一。
以下是一些选择建筑扣件规格的原则:1. 承载能力建筑扣件的承载能力是选择规格的重要指标,根据结构设计要求和计算结果,选择能够承受相应荷载的扣件规格。
扣件的承载能力通常通过标准测试和计算得出。
2. 构件尺寸根据连接的构件尺寸和形状,选择适合的扣件规格。
扣件的尺寸应该能够紧密连接构件,同时确保连接的稳定性和刚性。
3. 环境要求根据建筑的环境要求,选择合适的扣件材料和防腐措施。
例如,对于潮湿环境或海洋环境,不锈钢扣件或者进行防腐处理的扣件是更好的选择。
4. 施工条件考虑施工条件和工艺要求,选择易于安装和拆卸的扣件规格。
一些特殊施工条件可能需要使用特殊设计的扣件。
钢管脚手扣件标准
钢管脚手扣件是一种常用的连接件,广泛应用于建筑、桥梁、舞台、航空航天
等领域。
它的标准化对于保障工程质量、提高施工效率具有重要意义。
本文将就钢管脚手扣件的标准进行详细介绍,以期为相关行业提供参考。
首先,钢管脚手扣件的材质应符合相关标准要求。
一般来说,常用的材质有碳
素钢、合金钢等,其化学成分、力学性能、金相组织等均需符合国家标准,以保证其使用性能和安全性。
其次,钢管脚手扣件的外观质量也是至关重要的。
产品表面不应有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,且应有光亮度和色泽一致,无明显的划痕和变形,以确保其在工程中的美观性和耐用性。
另外,钢管脚手扣件的尺寸精度也是需要严格控制的。
其连接螺纹、孔径、壁
厚等尺寸应符合相关标准要求,以确保其与其他构件的连接稳固性和密封性。
此外,钢管脚手扣件的承载能力也是需要重点考虑的。
在设计和选型时,需根
据实际使用情况和荷载要求,选择合适的规格和型号,以确保其在使用过程中不发生变形、断裂等安全问题。
最后,钢管脚手扣件的防腐性能也是需要重点关注的。
在户外或潮湿环境中使
用时,需采取防腐措施,如镀锌、喷塑等,以延长其使用寿命。
综上所述,钢管脚手扣件的标准涉及材质、外观质量、尺寸精度、承载能力和
防腐性能等多个方面,只有严格按照标准要求生产和使用,才能确保工程质量和施工安全。
希望相关行业能够重视钢管脚手扣件的标准化工作,共同提升行业水平,推动行业健康发展。
扣件的機械性質與強度分級廖光磊摘要扣件的機械性質為扣件承受荷重或外力之反應,對外螺紋扣件(螺絲、螺栓、螺樁)來說主要的機械性質是抗拉強度、降伏強度、硬度、延展性、韌性等,對內螺紋扣件(螺帽)來說主要的機械性質是硬度、保證荷重等。
皆可依製造方法及治金處理之不同而有明顯的變化,除了原料需正確選擇外,還需要良好的製造程序及製造後處理,才能獲得扣件最佳的機械性質。
因此扣件的機械性質與其設計製造有密切關連,同時也會影響使用的安全性及可靠性,故有必要了解扣件的機械性質與相關的強度分級。
了解扣件的機械性質,試驗方法、強度分級及規範要求,有助於材料選用,扣件製程及品質的控制。
ISO、SAE及ASTM規範皆要求具有強度等級的扣件必須有等級及製造商的標示,俾便識別及追溯。
本文探討扣件主要的機械性質、試驗方法及公英制規範的強度分級系統,以利實務應用。
一、前言扣件由原料製造成成品的過程中有三個重要的特性即是物理性質(物性)、機械性質與性能,這三個特性關係到扣件能否符合使用上的要求。
物性是原料固有的性質,始終保持不變或僅有些微改變,例如密度、熱膨脹係數、電阻、熱傳性、感磁性等皆有其重要性,能涉及扣件材料的選用。
機械性質為扣件承受荷重或外力之反應,扣件的機械性質很少與原料之機械性質相同,例如抗拉強度、降伏強度、硬度、延展性等,皆可依製造方法及治金處理之不同而有明顯的變化,除了原料需正確選擇外,還需要良好的製造程序及製造後處理,才能獲得扣件最佳的機械性質。
性能為扣件設計時所預期可滿足使用要求的功能,例如鎖緊能力、預置扭力、密封性及轉動扭矩等,通常可藉由製造時適當的尺寸控制而達到,且原料的選擇及治金處理也會有影響。
對扣件產業而言,其中最重要的便是機械性質,其次是物理性質,扣件之所以普遍採用金屬材料製造,理由不外是因為金屬材料的機械性質優秀且又有耐久性的緣故。
扣件的性能及耐久性雖然視其設計及製造之良劣而定,但是選用的材料是否適當也有很大的關係,選用材料時必須考究材料的機械性質能否滿足需求,所以扣件的設計、製造及使用者應明瞭金屬材料的機械性質。
機械性質通常與強度有關,大多數金屬扣件強度的分級已標準化且有一系列的規範詳加定義,例如ASTM、SAE、ISO及IFI等規範,機械性質的測試程序也已標準化,例如ASTM F606。
二、抗拉強度、降伏強度抗拉強度是扣件承受一個拉伸負荷於斷裂前或斷裂時的最大荷重,亦即破壞前所能忍受的最大應力。
抗拉強度與降伏強度及保證荷重皆以應力表示,英制為磅/平方英吋(psi),公制為MPa,要轉換成荷重可將應力乘以螺紋應力面積。
外螺紋扣件執行全尺寸拉伸測試最能符合需求,尤其是抗拉強度100 klbf (450 kN)以下的外螺紋扣件很實用,大部份的製造商皆有拉伸測試設備,大於此強度的扣件則需要製成縮小尺寸的試片且是從需要測試的扣件車製而成。
ASTM F606有規定試片的尺寸,必須的夾具及承受應力區域的螺紋長度。
若拉伸測試的螺紋長度小於扣件標稱直徑的2.25倍時,則不適於執行拉伸測試,尺寸較短的扣件可允許僅作硬度測試。
六角、六角凸緣及內六角螺絲、螺栓必須執行墊楔拉伸測試,其餘外螺紋扣件則執行全尺寸拉伸測試。
兩者不同點在於墊楔拉伸測試時有一盆形硬化墊圈置放於被測扣件的頭部下方,當施加拉伸負荷時,墊楔會產生一個極大的彎曲應力集中於扣件頭部與桿部連接處,扣件必須能承受規範所要求之最小抗拉強度,且斷裂要發生在桿部或螺紋部份,不可斷在頭部與桿部連接處。
墊楔的角度依扣件尺寸、強度等級,頭部型式及螺紋至頭下距離區分為4°、6°及10°等三種。
降伏強度是扣件發生永久變形時所承受的拉力,意即材料所受應力超過其彈性限而進入塑性區,是造成非常小的塑性變形所需之應力。
經由車製而成的試片因在受應力部份有相同之截面積,所以容易獲得降伏強度,然而試片的降伏強度並不同於全尺寸扣件的降伏強度,因為當試片由母材車製時無法獲得冷作之益處,而且因為在螺紋部位、螺紋磨損處及無螺紋之頸部的應變速率不同,故要測試全尺寸外螺紋扣件之降伏強度非常困難。
降伏強度通常是利用橫距法求得,即從應力-應變曲線上0.2%應變處作一與彈性線平行的直線,此直線與應力-應變曲線的交點所對應的應力就是降伏強度。
此方法必須使用伸長計夾持於試片上以量測受力時之應變,某些材料的應力-應變曲線上有明顥的降伏點例如碳鋼扣件,其降伏強度可以直接讀取,故不必利用橫距法求得也不必使用伸長計,但無明顯降伏點的材料如合金鋼及不銹鋼扣件則須使用伸長計及橫距法求得,尤其拉伸試驗前試件的材質未知時仍需要先裝置伸長計才能獲得降伏強度。
三、硬度硬度是材料抵抗磨耗及壓痕能力之量測值,即材料對於塑性變形的抵抗能力,由於硬度可用以推測扣件之機械性質且試驗非常簡單快速,也不會造成材料破壞,所以一直是規範要求的重要項目。
鋼扣件的硬度與抗拉強度之間有密切關連,而非鐵金屬及不銹鋼扣件的情況也類似,惟關係不如鋼扣件般的準確。
扣件硬度通常以洛氏(Rockwell)、勃氏(Brinell)或維氏(Vickers)表示,洛氏有多種尺度而勃氏及維氏僅有一種尺度,ASTM A370及SAE J417有鋼鐵硬度轉換及與抗拉強度之對照表。
大多數的強度等級扣件規範皆有母材金屬硬度範圍的規定,最小硬度對照到最小抗拉強度,但若超過最大硬度時表示扣件可能過脆或易發生氫脆而不被允許。
例行性的外螺紋扣件硬度試驗,硬度量測的部位在扣件的頭部、底部或本體,而若為仲裁目的之硬度試驗,量測部位則在扣件底端算起一個直徑的螺紋距離之橫截面半徑中心處。
對於淬火及回火的鋼扣件,硬度量測的部位在螺紋表面以利與熱處理前之母材金屬表面硬度比較,若表面硬度明顯較低即表示有脫碳現象,而此脫碳現象是由熱處理因素造成表皮較軟,若表面硬度較高即表示極可能有滲碳現象,所以表面比內層金屬較硬,因而也較脆,上述脫碳與滲碳的兩種現象皆是影響扣件機械性質的缺陷,可能形成使用中的潛在風險。
例行性的內螺紋扣件硬度試驗,硬度量測的部位在扣件承面或對邊,若以硬度為鑑別允收時,作為仲裁目的之硬度試驗,螺帽硬度應在螺帽高度的一半位置橫切,熱處理螺帽須量測對角線心部、接近螺紋處及孔徑處等兩組三個讀值,而未熱處理螺僅須量測二個對角線心部讀值,其所有量測值的平均值即為扣件的硬度。
通常保證荷重小於120 klbf的螺帽可以執行保證荷重試驗,但更高強度的螺帽高過一般拉伸試驗機之能力時,必須執行硬度試驗以決定是否允收?強度等級螺帽規範要求所有尺寸之等級及分類的螺帽須經硬度試驗,以確保硬度未超過最大規格值,此對需適當熱處理以控制潛在脆性的螺帽非常重要。
四、保證荷重、圓錐保證荷重螺帽最重要的機械性質是保證荷重,即向螺帽施加一個軸向荷重(拉伸或壓縮),該螺帽匹配了一個硬化螺桿或試驗螺栓,螺帽必須可以承受且無螺紋剝落或內壁破裂,此外移去保證荷重後,螺帽須能輕易從試驗螺栓或螺桿旋下,通常用手即可將螺帽旋出,必要時以扳手輔助以不超過半圈為合格,匹配的螺桿或螺栓其降伏強度應超過螺帽的保證荷重,才不致造成測試時先螺帽損壞。
測試結果顯示當施加的軸向荷重達到螺紋剝落荷重的95%時,即發生螺紋變形。
在強度等級螺帽規範中,保證荷重常以保證應力表示,英制為psi,公制為MPa,保證應力乘以螺紋應力面積即為保證荷重,螺帽的保證荷重與外螺紋扣件的保證荷重基本上兩者並無關連。
圓錐保證荷重亦是向螺帽施加一個軸向荷重,該螺帽匹配了一個120°硬化圓錐墊圈及硬化螺桿,螺帽必須可以承受且無螺紋剝落或內壁破裂,此120°圓錐墊圈的目的是螺帽受到軸向應力時,在螺帽內壁產生一個明顯的擴張力,如果試驗中途發生螺帽失效時,通常顯示螺帽因拉扯發生斷裂而非螺紋剝落而已。
ASTM A194是高溫高壓碳鋼及合金鋼螺帽產品規範,其中有螺帽圓錐保證荷重試驗的表面缺陷判定基準,用以驗證螺帽的表面缺陷是否會影響使用的性能?圓錐保證荷重乘以1~0.3D(英制)或1~0.12D(公制)可以換算成應力,D是螺帽公稱直徑,雖然圓錐保證荷重試驗並非螺帽允收判定的唯一方式,但卻是目前已發展出來的最適螺帽試驗方法。
五、延展性、韌性延展性是表示在不破壞的範圍之內,材料能發生之久變形的能力,即材料斷裂前的變形能力,例如橡皮筋之延展性很好,但玻璃的延展性就很差。
延展性可由車製成之試片於承受拉伸荷重時,量測其伸長率及斷面縮率而得,然而於測試一全尺寸的外螺紋扣件時,其降伏點及最終斷裂點通常發生在螺紋長度之部位,而螺紋部位之伸長率及斷面縮率的量測非常不切實際,故上述之伸長率及斷面縮率變得不具意義。
延展性是否良好較具意義的指標是外螺紋扣件的墊楔拉伸測試結果顯示達到最大抗拉強度時,其硬度亦未超過最大規範值。
扣件延展性之合理表示應是最小降伏強度的規範值與相對最小抗拉強度的比值,比值小時,延展性較好,反之則延展性較差。
韌性是材料吸收衝擊及振動負荷的能力,即材料能吸收能量的能力,韌性的量測值為衝擊強度,即使用一衝擊試片在承受衝擊時所吸收的能量。
非航太工業用途的扣件規範很少要求扣件須執行衝擊試驗,只有ASTM A320所敘述使用於低溫環境的合金鋼螺栓才有需要作衝擊試驗。
試驗方法為使用V型凹槽試片水平置放於兩個承座間,然後利用擺錘從凹槽的背面施以衝擊力,試驗的要求亦可參考ASTM E23,若採用ISO的方法則是使用U型凹槽試片。
六、抗剪強度、抗扭強度、疲勞強度抗剪強度是扣件斷裂前可承受與扣件軸向垂直之最大負荷。
單剪力指發生於一個橫斷面可將扣件切斷成兩部份的負荷。
而雙剪力則是發生於兩個橫斷面可將扣件切斷成三個部份的負荷。
航太扣件規範常要求扣件須作抗剪強度試驗,而一般工業用扣件除了變速箱的塔形螺栓及拉釘外幾乎都不要求。
用於拉釘的抗剪試驗方法是使單剪力夾具,而用於螺栓抗剪試驗的則常使用雙剪力夾具,外螺紋扣件單剪力試驗可參考ASTM F606。
雙剪力試驗因試驗的夾具設計不同時會對試驗結果有很大的影響,所以當有需要作此項試驗時,買賣雙方最好先約定試驗方法,目前僅有MIL-STD-1312-13有扣件雙剪力試驗之規定。
依據實驗結果顯示,扣件抗剪強度可以假定為規範所規定之最小抗拉強度的60%,例如一個SAE 5級的六角螺栓之最小抗拉強度規範值為120ksi時,其抗剪強度在設計時可以很大膽假定為72ksi左右。
當剪力面發生的位置通過螺栓本體,則剪力面積使用螺栓的標準直徑來計算,若剪力面僅通過螺紋,則剪力面積為螺紋根部面積。
抗扭強度為一個扣件被扭斷時所承受的負荷,通常以扭矩表示,自攻螺絲及ASTM F738所敘述之不銹鋼公制機械螺絲是唯一被要求抗扭強度的工業螺絲。
當執行抗扭試驗時,螺絲的夾持部位在螺紋長度內以防止轉動,同時需有二個螺紋露於夾具上方,使用扭力扳手將螺絲頭旋緊,當達到規範所規定的扭矩而螺絲頭仍未斷裂者即為合格,SAE J174及MIL-STD-1312-15有扣件抗扭試驗的規定。