eng
+86 189 6101 2359
+86 133 6521 5663
+86 138 5268 6835
Podložky jsou zdánlivě jednoduché součásti, ale hrají zásadní roli v upevňovacích systémech napříč průmyslovými odvětvími. Rozložením zatížení, snížením opotřebení a zlepšením účinnosti šroubů a matic přispívají podložky přímo ke stabilitě a spolehlivosti spoje. Mezi různými materiály používanými pro podložky jsou nejběžnější nerezová ocel, uhlíková ocel a legovaná ocel. Klíčovou vlastností, která je odlišuje, je tvrdost , což ovlivňuje odolnost proti defnebomaci, schopnost odolávat opakovanému namáhání a dlouhodobou životnost. Pochopení srovnání podložek z nerezové oceli s podložkami z uhlíkové oceli a legované oceli z hlediska tvrdosti pomáhá technikům a uživatelům vybrat nejvhodnější typ pro jejich aplikaci.
Tvrdost Podložky z nerezové oceli
Podložky z nerezové oceli jsou často vyráběny z jakostí jako 304 nebo 316 , obě patří do austenitické rodiny nerezových ocelí. Tyto známky jsou oblíbené, protože jsou vynikající odolnost proti korozi, tažnost a houževnatost , díky čemuž jsou ideální do prostředí vystaveného vlhkosti, chemikáliím nebo kolísajícím teplotám.
Pokud jde o tvrdost, žíhaná nerezová ocel 304 obvykle registruje kolem 70–90 HRB (Rockwell B) . Procesy zpracování za studena, jako je válcování nebo lisování, mohou mírně zvýšit tvrdost, ale podložky z nerezové oceli zůstávají měkčí než podložky z tvrzené uhlíkové oceli. Tato střední tvrdost znamená, že zatímco podložky z nerezové oceli odolávají praskání a nabízejí flexibilitu, mohou se deformovat při velkých upínacích silách nebo ve vysoce namáhaných mechanických spojích.
Výhoda nerezových podložek nespočívá v extrémní tvrdosti, ale v jejich schopnost odolávat korozi a udržovat strukturální integritu v agresivním prostředí . Například v námořním strojírenství, zařízeních na zpracování potravin a chemických závodech podložky z nerezové oceli překonávají tvrdší materiály, které jsou náchylné ke korozi a degradaci povrchu.
Tvrdost Carbon Steel Washers
Podložky z uhlíkové oceli mají velmi odlišný profil. Uhlíková ocel může být tepelně zpracována procesy, jako je kalení a popouštění, které výrazně zvyšují její tvrdost a pevnost v tahu. Podložky z tvrzené uhlíkové oceli často dosahují 38–45 HRC (Rockwell C) , což je z hlediska tvrdosti a odolnosti proti opotřebení výrazně převyšuje podložky z nerezové oceli.
Tato vysoká tvrdost znamená vynikající odolnost proti deformaci a vtlačení povrchu při působení vysokých upínacích sil. Výsledkem je, že podložky z uhlíkové oceli jsou široce používány v těžkých strojích, konstrukčních sestavách, automobilové výrobě a dalších zařízeních, kde je mechanické zatížení značné.
Uhlíková ocel však postrádá korozivzdornost nerezové oceli. Bez ochranných povlaků, jako je zinkování, galvanizace nebo fosfátování, jsou podložky z uhlíkové oceli náchylné ke korozi, když jsou vystaveny vlhkosti nebo korozivním činidlům. Jejich vysokou tvrdost je tedy nutné často vyrovnávat povrchovými úpravami, aby se prodloužila životnost ve venkovních nebo vlhkých podmínkách.
Tvrdost Alloy Steel Washers
Legované oceli staví na uhlíkové oceli zavedením prvků, jako je chrom, molybden nebo vanad. Tyto přísady umožňují dosáhnout legovaných ocelí ještě vyšší hodnoty tvrdosti a pevnosti v tahu při správném tepelném zpracování. Podložky z legované oceli jsou speciálně navrženy pro vysoce výkonné, vysoce namáhané aplikace .
Například podložky používané v letectví, výrobě energie nebo pokročilých automobilových součástech mohou být vyrobeny z legovaných ocelí, protože vydrží nejen velké mechanické zatížení, ale také zvýšené teploty. Jejich tvrdost je činí odolnějšími vůči opotřebení, tečení a únavě ve srovnání s nerezovými a standardními podložkami z uhlíkové oceli. Nevýhoda je však podobná uhlíkové oceli: podložky z legované oceli nejsou ve své podstatě odolné proti korozi a obvykle vyžadují povlaky nebo pokovování pro ochranu.
Testování tvrdosti v podložkách
Pro objektivní srovnání materiálů se tvrdost měří pomocí standardních zkušebních metod. The Rockwellova zkouška tvrdosti je jedním z nejběžnějších, přičemž stupnice Rockwell B (HRB) se používají pro měkčí kovy, jako je nerezová ocel, a stupnice Rockwell C (HRC) pro tvrdší, tepelně zpracované oceli. Další metody jako např Zkouška tvrdosti podle Brinella nebo Testování tvrdosti podle Vickerse lze také aplikovat v závislosti na požadované přesnosti.
Tato měření pomáhají určit nejen to, jak odolná bude podložka vůči deformaci, ale také jak se bude chovat při opakovaném zatížení. Například podložka s příliš nízkou tvrdostí se může zploštit nebo deformovat, což vede k uvolnění šroubu, zatímco podložka, která je příliš tvrdá, může zkřehnout a prasknout při nárazu.
Kompromisy založené na aplikaci
Volba mezi podložkami z nerezové oceli, uhlíkové oceli a legované oceli často závisí na konkrétních podmínkách aplikace:
-
Podložky z nerezové oceli : Používá se v prostředích, kde odolnost proti korozi, hygiena a dlouhá životnost záleží více než na maximální tvrdosti. Běžné v námořním hardwaru, venkovních konstrukcích, potravinářském vybavení a lékařských zařízeních.
-
Podložky z uhlíkové oceli : Vybráno pro ně vynikající tvrdost a pevnost , díky čemuž jsou ideální pro velké mechanické zatížení, konstrukční upevnění a průmyslové stroje. Obvykle potažené pro ochranu proti korozi.
-
Podložky z legované oceli : Vyhrazeno pro speciální prostředí vyžadující mimořádná tvrdost, odolnost proti opotřebení a trvanlivost , jako je letecký průmysl, automobilové závody a elektrárny.
Závěr
V porovnání tvrdosti jsou obecně nerezové podložky měkčí než podložky z uhlíkové oceli nebo legované oceli. Uhlíková ocel poskytuje vyšší tvrdost a pevnost, zatímco legovaná ocel nabízí špičkový výkon pro extrémní podmínky. Nerezová ocel, i když měkčí, poskytuje bezkonkurenční vlastnosti odolnost proti korozi a houževnatost , které často převažují nad tvrdostí v náročných prostředích.
Nakonec výběr správného materiálu podložky závisí na rovnováha mezi tvrdostí a odolností vůči okolnímu prostředí . V korozivním prostředí na moři může být nerezová ocel jedinou schůdnou volbou, zatímco v těžké konstrukční montáži může být preferována kalená uhlíková ocel. Legovaná ocel slouží jako specializovaná volba pro nejnáročnější mechanické a tepelné podmínky.
