Paslanmaz çelik vida ve somunların belirli koşullar altında birlikte kullanılması neden önerilmez?

Endüstriyel montaj ve ekipman bakımında "paslanmaz çelik somunlarla birlikte paslanmaz çelik vidalar kullanılmamalıdır" sözü uzun süredir ortalıkta dolaşıyor. Bunun mutlak bir tabu olmadığını, daha ziyade belirli çalışma koşulları altında arıza risklerine ilişkin mühendislik deneyiminin bir özeti olduğunu vurgulamak önemlidir. Temel sorun, paslanmaz çelik bağlantı elemanlarının "tıkama fenomeni"dir.

 

Kriyojenik boru hattı flanşları, basınçlı kaplar ve kimyasal ekipman gibi uygulamalarda, paslanmaz çelik cıvatalar ve somunlar yüksek ön yük koşulları altında uzun süre hizmette kaldığında, sökme sırasında sıklıkla ciddi dönme direnci veya bunların tamamen çıkarılamaması meydana gelir.

 

Bu sorun özellikle statik yük, yağlamanın olmadığı ve aynı malzeme eşleşme koşulları altında belirgindir.

 

 

Malzeme bilimi açısından bakıldığında, paslanmaz çelik iyi sünekliğe ve düşük yüzey sertliğine sahiptir. Paslanmaz çelik vidalar ve somunlar sıkıldığında, dişli temas yüzeyindeki pasifleştirme filmi, yüksek basınç ve sürtünme ısısının birleşik etkisi altında kolaylıkla yok edilir ve açıkta kalan metal matris daha sonra mikroskobik yapışmaya uğrar. Dönme devam ettikçe, bu yapışma tekrar tekrar meydana gelir ve kesilir, sonuçta dişlerin lokalize "soğuk kaynaklanmasına" yol açar.

 

Ayrıca,-uzun süreli hizmet sırasında bağlantı elemanları yük altında hafif plastik deformasyona uğrar, bu da dişli bağlantıların daha da sıkı olmasını sağlar ve sürtünme etkisini daha da artırır. Tersine sökmeye çalışırken, yalnızca geleneksel sürtünme kuvvetinin değil, aynı zamanda malzemenin yapışması ve yapısal deformasyonun oluşturduğu ek direncin de üstesinden gelmek gerekir, böylece sökme zorluğunu önemli ölçüde artırır.

 

 

Paslanmaz çelik bağlantı elemanlarında tutukluk riskini azaltmak için mühendislik uygulamalarında yaygın olarak aşağıdaki yöntemler kullanılmaktadır:

 

İlk olarak, bakır somunlu paslanmaz çelik cıvatalar veya yüzey-işlem görmüş somunlar kullanılarak, aynı malzemenin yapışma koşulları malzeme düzeyinde kırılarak, birbirine benzemeyen malzemeler kullanılarak yapışma olasılığı azaltılabilir.

 

İkincisi, montajdan önce diş yüzeyinin yağlanması en etkili yöntemlerden biridir. Yaygın yağlayıcılar arasında gres, grafit, molibden disülfit, tutukluk önleyici maddeler veya balmumu emdirme bulunur. Bu önlemler sürtünme katsayısını önemli ölçüde azaltabilir ve sıcaklık artışını bastırabilir.

 

İkinci olarak, yüksek-sıcaklık veya yüksek-yük ortamlarında, yüksek sıcaklık koşulları altında sinterlemeyi veya yapışma başarısızlığını önlemek için tercihen özel-seize önleyici maddeler kullanılmalıdır.

 

 

Karbon çeliği bağlantı elemanlarıyla karşılaştırıldığında, paslanmaz çelik bağlantı elemanları, öncelikle malzeme özelliklerindeki farklılıklar nedeniyle kilitlenmeye daha yatkındır. Yaygın olarak kullanılan paslanmaz çeliği örnek alırsak, sertliği genellikle 8.8 kalite karbon çeliğinden daha düşüktür, ancak sünekliği daha iyidir. Diş yüzeyi hasar gördüğünde paslanmaz çelik, korozyona karşı direnç gösteren yeni bir oksit filmi hızla oluşturur. Bununla birlikte, sıkma sırasında, bu oksit film sürekli olarak yok edilir ve yeniden üretilir, bu da "yıkım-yapışma-kesme-yeniden{-yapışma" şeklinde bir zincirleme reaksiyon oluşturarak sonuçta kilitlenmeye yol açar.

 

Bu olay özellikle paslanmaz çelik, alüminyum alaşımı ve titanyum alaşımlı bağlantı elemanlarında yaygınken, daha yüksek sertliğe ve daha düşük sünekliğe sahip karbon çeliği bağlantı elemanlarında olasılığı nispeten düşüktür.

 

 

Pratik uygulamalarda kilitleme sorunları genellikle tek bir faktörden kaynaklanmaz, birden fazla operasyonel hatanın sonucudur. Örneğin, vida ve somunların mekanik özellik derecelerinin uyumsuz olması, diş yüzeyinde çapak veya metal talaşlarının bulunması veya montaj sırasında aşırı kuvvet veya aşırı sıkma hızı, tutukluk riskini önemli ölçüde artırabilir.

 

Yüksek hızda sıkma için bir elektrikli anahtar kullanıldığında-, dişli çiftinin sıcaklığı kısa bir süre içinde keskin bir şekilde yükselir; bu da vidaların anında tutukluk yapmasının tipik nedenlerinden biridir.paslanmaz çelik bağlantı elemanları. Ayrıca somunun cıvata eksenine dik tutulmaması veya düz rondela veya yaylı rondela kullanılmaması da lokal gerilim yoğunlaşmasına yol açarak tutukluğa neden olabilir.