Edelstahlschrauben können so konzipiert werden, dass sie die spezifischen Anforderungen an Hochdruck- oder Hochtemperaturanwendungen durch mehrere wichtige Konstruktions- und Materialüberlegungen erfüllen. Im Folgenden finden Sie die Faktoren, die ihre Leistung in diesen anspruchsvollen Umgebungen beeinflussen:
1. Materialauswahl
Hochtemperaturwiderstand: Wählen Sie Edelstahlqualität mit höherer Temperaturfestigkeit wie Grad 316 oder Grad 321, die höhere Molybdän- oder Titan-Werte enthalten, um eine bessere Resistenz gegen Wärme und Oxidation zu erhalten. Diese Klassen funktionieren in Anwendungen, bei denen die Temperaturen 260 ° C überschreiten, eine gute Leistung und können die thermische Expansion standhalten, ohne die Festigkeit zu verlieren.
Hitzebeständige Legierungen: Bei extremen Temperaturen können spezielle Legierungen wie Inconel oder Hastelloy verwendet werden, da sie unter hohen Temperaturen einen überlegenen Widerstand gegen Kriechen, Oxidation und thermische Ermüdung bieten.
2. Fadengestaltung und Geometrie
Spannungsverteilung: Um sicherzustellen, dass die Schrauben Hochdruckumgebungen verarbeiten können, sollte sich das Fadendesign auf eine gleichmäßige Spannungsverteilung konzentrieren. Die Verwendung feiner Gewinde (im Gegensatz zu groben Gewinnen) kann eine bessere Zugfestigkeit und -beständigkeit gegen das Streifen unter Hochdruckbedingungen bieten.
Längere Gewinde oder Gewindeeinsätze: Für Anwendungen, die eine hohe geladene Kapazität erfordern, können längere Gewinde oder die Verwendung von Gewindeeinsätzen dazu beitragen, den Druck gleichmäßiger über die Oberfläche zu verteilen und das Risiko eines Ausfalls zu verringern.
3. Bolzengröße und Festigkeit
Zugfestigkeit: Edelstahlschrauben sollte mit ausreichender Zugfestigkeit ausgewählt werden, um sowohl axiale als auch unter hohe Druck vorhandene Scherkräfte zu bewältigen. Für Anwendungen, bei denen die Schrauben einer höheren Lasten oder dem Druck ausgesetzt sind, können höhere rostfreie Stähle, wie z. B. pH-Wert 17-4, erforderlich sein.
Durchmesser und Länge: Der Durchmesser und die Länge der Schrauben sollten ausgewählt werden, um die angelegten Kräfte zu behandeln. Bei Hochdruckanwendungen können größere Durchmesser mehr Oberfläche bieten, um den Druck besser zu verteilen und einen Ausfall zu verhindern. Die Länge muss ausreichen, um sicherzustellen, dass die Schraube die Komponenten unter dem angelegten Druck sicher hält.
4. Wärmebehandlung
Tempern oder Lösungswärmebehandlung: Edelstahlschrauben, die in Hochtemperaturumgebungen verwendet werden, sollten geglüht oder lösungswärme behandelt werden, um interne Spannungen zu lindern und ihre Duktilität und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Die Wärmebehandlung verbessert auch die Fähigkeit des Bolzens, Kriechverformung zu widerstehen und seine Form unter längeren hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten.
Vorspannung: Wenn Sie sicherstellen, dass der Bolzen während der Installation ordnungsgemäß vorinstalliert ist, wird die Integrität unter Hochdruckbedingungen aufrechterhalten. Das kontrollierte Drehmückgang oder die Spannung sorgt dafür, dass der Bolzen unter einer kontinuierlichen Kraft bleibt, wodurch das Lockern und Leckagen in Hochdrucksystemen verhindert wird.
5. Oberflächenbehandlungen
Beschichtungen: Hochdruck- und Hochtemperaturumgebungen setzen Bolzen häufig extremer Verschleiß und Korrosion aus. Beschichtungen wie Keramik oder PTFE (Polytetrafluorethylen) können die Resistenz gegen thermisches Zyklus und Oxidation verbessern. Diese Beschichtungen reduzieren Reibung und Verschleiß und bieten gleichzeitig zusätzliche Korrosionsbeständigkeit.
Passivierung: Die Schrauben können sich einem Passivierungsprozess durchlaufen, um die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl zu verbessern, insbesondere in Umgebungen, die sauren oder chloridreichen Bedingungen ausgesetzt sind. Passivierung des Bolzens stellt sicher, dass die Oxidschicht auf der Oberfläche frei von Verunreinigungen ist und das Risiko einer Spannungskorrosionsrisse unter hohem Druck verringert.
6. Schraubensystem und Befestigung
Schraubenanordnung: In Hochdruckanwendungen können Bolzen in mehreren Bolzenanordnungen (z. B. geflanscheten Verbindungen) verwendet werden. Das Design sollte sicherstellen, dass ein Laden über den gesamten Satz von Schrauben geladen wird, um lokalisierte Belastungen zu vermeiden. Es werden häufig mehrere Befestigungselemente benötigt, um den Druck gleichmäßig zu verteilen und das Ausfallrisiko in einem Bolzen zu verringern.
Verriegelungsmechanismen: Hochdruckumgebungen erfordern häufig Konstruktionen, Verriegelungsscheiben oder Gewindeschaltklebstoffe, um zu verhindern, dass die Schrauben aufgrund von Vibrationen oder thermischem Radfahren im Laufe der Zeit lockern.
7. Stress und Ermüdungsbeständigkeit
Ermüdungswiderstand: Edelstahlschrauben in Hochtemperatur- oder Hochdruckumgebungen werden häufig einer zyklischen Belastung ausgesetzt, was zu Ermüdungsversagen führen kann. Das Auswählen von Schrauben mit verbessertem Ermüdungswiderstand (z. B. Legierungen mit höherer Stärke) oder das Erhöhen des Durchmessers und der Gewindetiefe kann das Risiko eines Ermüdungsrückens mildern.
Hochdruck und Temperaturkriech: Das Kriechen bezieht sich auf die langsame Verformung eines Materials unter konstanter Spannung im Laufe der Zeit. Bolzen in Hochdruck-, Hochtemperaturumgebungen müssen mit Materialien ausgelegt sein, die niedrige Kriechraten aufweisen, wie z. B. wärmebehandelte Edelstahl oder spezialisierte Legierungen.
8. Qualitätskontrolle und Tests
Hochdrucktests: Um sicherzustellen, dass die Schrauben den erforderlichen Standards entsprechen, sollten sie sich hydraulisch oder pneumatischer Tests unter Druckniveaus unterziehen, die die Betriebsbedingungen wiederholen. Diese Tests bestätigen, dass die Bolzen die durch undichtensichere Versiegelung des und leckenden Versiegelung standhalten und die strukturelle Integrität unter realer Druck aufrechterhalten können.
Materialtests: Edelstahlschrauben sollten Tests wie Zugfestigkeitstests, Härtentests und Impact-Tests unterzogen werden, um zu überprüfen
