低温紧固件的冲击测试用于验证韧性,而不仅仅是强度。这很重要,因为螺栓、螺柱、螺母、螺钉和锚固部件在冷使用中的表现可能与在室温下不同。
紧固件可以满足拉伸强度和硬度要求,但仍然不适合低温冲击或冲击载荷。在寒冷环境中,韧性不足可能会导致脆性断裂,而几乎没有任何警告。
这就是为什么买家应该将冲击测试视为项目要求,而不是最后一刻的文件请求。
对于高负载和基于项目的产品,请参阅 XZ Fastener 的 高强度紧固件 和 标准紧固件.
为什么冲击测试很重要
韧性控制断裂行为
冲击测试测量材料在突然受到撞击时吸收的能量。在低温使用中,吸收的能量通常会减少。随着温度下降,一些钢会从延性行为转变为脆性行为。
这很重要:
- 深冷和低温管道。
- 液化天然气和天然气设施。
- 近海设备。
- 寒地钢结构。
- 制冷系统。
- 采矿和户外机械。
- 压力容器、阀门、法兰和配件。
| 财产 | 它显示了什么 | 局限性 |
|---|---|---|
| 拉伸强度 | 最大拉力 | 不能证明低温韧性 |
| 屈服强度 | 抗永久变形 | 不是影响结果 |
| 硬度 | 热处理条件 | 高硬度可能会降低韧性 |
| 伸长 | 慢速加载下的延展性 | 与抗震性不一样 |
| 冲击能量 | 突加载荷下的韧性 | 必须在要求的温度下进行测试 |
当项目指定冷工况时,请勿使用拉伸测试结果代替冲击测试。
常用冲击试验方法
夏比 V 型缺口是通常的参考
最常用的方法是夏比冲击试验。将有缺口的样品冷却至规定的测试温度,然后用摆锤冲击机破碎。记录吸收的能量。
常见参考包括ASTM E23 和ISO 148-1。项目规范还可以定义测试温度、样本尺寸、方向、最小能量值和报告格式。
| 测试细节 | 买家须确认 |
|---|---|
| 测试方法 | ASTM E23、ISO 148-1或项目标准 |
| 缺口型 | V 型槽口或 U 型槽口(如果指定) |
| 测试温度 | 与项目要求相同,例如-20°C、-46°C或更低 |
| 最小冲击能量 | 所需吸收能量值 |
| 试件尺寸 | 全尺寸或小尺寸样本 |
| 样品地点 | 根据需要,棒材、螺栓、螺柱或生产批次 |
| 证书 | 炉号和批次可追溯性 |
如果紧固件对于全尺寸样本来说太小,买方和工程师必须确认是否可以接受小尺寸测试、母材测试或其他批准的方法。
低温服务紧固件标准
使用正确的材料标准
低温紧固件应指定适当的标准和等级。 ASTM A320/A320M常用于低温使用的合金钢和不锈钢螺栓材料,特别是在压力容器、阀门、法兰和管件中。
常见示例包括ASTM A320 L7、L43 以及根据应用选择的不锈钢牌号。正确的等级应来自项目规格,而不是仅来自价格比较。
| 紧固件要求 | 典型的买家支票 |
|---|---|
| 低温合金钢 | 确认ASTM A320 级 |
| 不锈钢螺栓连接 | 确认等级、等级和使用温度 |
| 法兰螺栓连接 | 匹配管道、阀门或法兰规格 |
| 结构冷服务 | 遵循项目代码和工程师批准 |
| 定制紧固件 | 明确定义冲击试验和材料证书 |
对于材料比较,买家可以查看 XZ Fastener 的 碳钢紧固件 和 不锈钢紧固件.
买家经常错过的
冲击测试不是自动的
不要假设每个高强度紧固件都包含冲击测试。标准8.8 级、10.9 或 12.9 螺栓不会自动进行低温冲击测试,除非适用的标准、采购订单或项目规范要求。
常见错误包括:
- 仅要求抗拉强度和硬度。
- 生产后索取冲击测试报告。
- 没有注明测试温度。
- 接受没有影响值的材料证书。
- 混合批次且无可追溯性。
- 未经工程师批准使用替代牌号。
- 忽略涂层和氢脆风险。
必须在生产或材料切割之前计划冲击测试,特别是在需要控制炉数时。
涂层和表面处理风险
冷工况仍需防腐
低温紧固件通常在户外、海上或加工厂工作。可能需要涂层,但不得引入新的风险。
如果控制不当,高强度钢上的电镀可能会引起氢脆问题。热浸镀锌可能会影响螺纹配合。 PTFE涂层改变摩擦和扭矩行为。当耐腐蚀性和脆化控制很重要时,可以考虑使用锌片涂层。
| 完成 | 买家关注 |
|---|---|
| 镀锌 | 高强度零件的氢脆控制 |
| 热镀锌 | 螺纹余量和涂层厚度 |
| PTFE涂层 | 扭矩预载变化和温度限制 |
| 锌片 | 工艺批准和腐蚀要求 |
| 不锈钢钝化 | 正确的不锈钢等级仍然很重要 |
对于涂层选择,请参见 XZ Fastener 各种涂层紧固件 和 PTFE涂层.
经过冲击测试的紧固件询价清单
在报价前包含这些详细信息
完整的询价应包括:
- 紧固件类型、尺寸、标准和图纸。
- 材料等级和低温使用标准。
- 最低设计或使用温度。
- 冲击试验方法,如ASTM E23或ISO 148-1。
- 所需的测试温度。
- 最小吸收能量值。
- 样品尺寸和取样要求。
- 炉号和批次可追溯性。
- 螺母、垫圈和装配要求。
- 表面光洁度和脆化控制要求。
- 证书要求,例如MTC或EN 10204 3.1。
- 第三方检验要求(如果适用)。
对于定制冷用紧固件,请通过以下方式发送图纸、标准和工作条件: XZ Fastener 联系我们.
最终推荐
低温紧固件的冲击测试可验证在指定温度下突然加载时的韧性。它不能取代拉伸测试、硬度测试、尺寸检查或涂层验证。
对于一般室内紧固件,可能不需要进行冲击测试。 对于寒区结构物、LNG系统、海工设备、压力容器、阀门、法兰、管件等低温环境,应在RFQ阶段进行定义。
最安全的采购规则是直接的:在订购前注明材料等级、使用温度、测试方法、吸收能量要求、证书和可追溯性。这就是买家避免脆性断裂风险和装运后文件问题的方法。