특정 조건에서 스테인레스 스틸 나사와 너트를 함께 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?

산업 조립 및 장비 유지 관리 분야에서 "스테인리스 나사는 스테인레스 너트와 함께 사용하면 안 된다"는 말이 오래전부터 있었습니다. 이는 절대적인 금기 사항이 아니라 특정 작업 조건에서 실패 위험에 관한 엔지니어링 경험을 요약한 것임을 강조하는 것이 중요합니다. 핵심 문제는 스테인레스 스틸 패스너의 "재깅 현상"입니다.

 

극저온 파이프라인 플랜지, 압력 용기 및 화학 장비와 같은 응용 분야에서 스테인리스강 볼트와 너트가 높은 예압 조건에서 오랫동안 사용된 경우 분해 중에 심각한 회전 저항이 발생하거나 완전히 제거할 수 없는 경우가 종종 발생합니다.

 

이 문제는 정하중, 윤활 없음, 동일한 재료 결합 조건에서 특히 두드러집니다.

 

 

재료과학의 관점에서 볼 때 스테인리스강은 연성이 좋고 표면 경도가 낮습니다. 스테인레스 스틸 나사와 너트를 조이면 나사산 접촉면의 보호막은 고압과 마찰열의 결합 작용으로 쉽게 파괴되고 노출된 금속 매트릭스는 미세한 접착을 겪게 됩니다. 회전이 계속됨에 따라 이러한 접착이 반복적으로 발생하고 절단되어 결국 나사산의 국부적인 "냉간 용접"으로 이어집니다.

 

또한, -장기간 사용하는 동안 패스너는 하중을 받으면 약간의 소성 변형을 겪게 되어 나사 결합부를 더욱 단단하게 만들고 마찰 효과를 더욱 증폭시킵니다. 역으로 분해를 시도할 경우, 기존의 마찰력뿐만 아니라 재료의 접착과 구조적 변형으로 인해 발생하는 추가적인 저항도 극복해야 하므로 분해의 난이도가 현저히 높아집니다.

 

 

스테인레스 스틸 패스너의 압착 위험을 줄이기 위해 엔지니어링 실무에서는 다음 방법이 일반적으로 사용됩니다.

 

첫째, 스테인리스 스틸 볼트에 구리 너트를 사용하거나 표면{0}}처리 너트를 사용하는 등 이종 재료를 사용하면 재료 수준에서 동일한 재료의 접착 조건을 깨뜨려 접착 가능성을 줄일 수 있습니다.

 

둘째, 조립 전 나사산 표면에 윤활유를 바르는 것이 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 일반적인 윤활제로는 그리스, 흑연, 이황화 몰리브덴, 고착 방지제, 왁스 함침제 등이 있습니다. 이러한 조치는 마찰 계수를 크게 줄이고 온도 상승을 억제할 수 있습니다.

 

둘째, 고온-또는 고부하 환경에서는 고온 조건에서 소결이나 접착 불량을 방지하기 위해 특수 고착 방지제를 우선적으로 사용해야 합니다.-

 

 

탄소강 패스너에 비해 스테인리스강 패스너는 주로 재료 특성의 차이로 인해 잠기기 쉽습니다. 일반적인 스테인레스강을 예로 들면, 경도는 일반적으로 8.8 등급 탄소강보다 낮지만 연성은 더 좋습니다. 나사산 표면이 손상되면 스테인레스 스틸은 부식에 저항하기 위해 신속하게 새로운 산화막을 형성합니다. 그러나 조이는 과정에서 이 산화막이 지속적으로 파괴되고 재생되면서 '파괴-접착-전단-재-접착'의 연쇄 반응이 일어나 궁극적으로 잠금 현상이 발생하게 됩니다.

 

이러한 현상은 특히 스테인리스강, 알루미늄 합금 및 티타늄 합금 패스너에서 흔히 발생하는 반면, 경도가 높고 연성이 낮은 탄소강 패스너에서는 그 확률이 ​​상대적으로 낮습니다.

 

 

실제 응용 프로그램에서 잠금 문제는 단일 요인으로 인해 발생하는 것이 아니라 여러 운영 오류로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 예를 들어, 나사와 너트의 기계적 특성 등급이 일치하지 않거나, 나사산 표면에 거친 부분이나 금속 부스러기가 있거나, 설치 중 과도한 힘이나 과도한 조임 속도로 인해 압착 위험이 크게 높아질 수 있습니다.

 

고속 조임을 위해 전기 렌치를 사용할 경우-나사 쌍의 온도가 단시간에 급격하게 상승하며 이는 순간 압착의 일반적인 원인 중 하나입니다.스테인레스 스틸 패스너. 또한 너트를 볼트 축에 수직으로 유지하지 못하거나 평와셔 또는 스프링 와셔를 사용하지 않으면 국부적인 응력 집중이 발생하여 압착이 발생할 수 있습니다.