स्टेनलेस स्टील स्क्रू के प्रदर्शन मानकों का परिचय
समुद्री उद्योग, रासायनिक प्रसंस्करण उद्योग और खाद्य उपकरण जैसे संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले उद्योगों में स्टेनलेस स्टील के पेंच आवश्यक फास्टनर होते हैं। यह लेख ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील SUS304 और SUS316 से बने पेंचों के यांत्रिक प्रदर्शन मानकों का विस्तृत विवरण देता है, जिसमें ISO 3506 या GB/T 3098.6 जैसे मानकों में शामिल आयामों को शामिल नहीं किया गया है। प्रमुख गुणों में सामग्री संरचना, तन्यता शक्ति (खींचने वाले बलों को सहन करने की क्षमता), टॉर्क (विफलता से पहले मरोड़ शक्ति), प्रूफ स्ट्रेस (स्थायी विरूपण के बिना भार), यील्ड स्ट्रेंथ (प्लास्टिक विरूपण का बिंदु) और संबंधित मापदंड शामिल हैं।
ये मानक ISO 3506 और चीनी GB/T 3098.6 जैसे अंतरराष्ट्रीय मानदंडों से लिए गए हैं, जिन्हें इंजीनियरों, खरीद विशेषज्ञों और नए लोगों के लिए सरल रूप में प्रस्तुत किया गया है। सटीक परीक्षण प्रोटोकॉल के लिए, GB/T 3098.6-2014 जैसे आधिकारिक दस्तावेज़ देखें। ध्यान दें कि कोल्ड वर्किंग जैसी प्रक्रियाओं से कच्चे माल के गुणों में और भी वृद्धि होती है।
प्रदर्शन ग्रेड और आकार के अनुसार भिन्न होता है; उदाहरण के लिए, छोटे स्क्रू (एम4 और उससे नीचे) निर्माण सीमाओं के कारण उच्च ग्रेड के स्क्रू के लिए उपयुक्त नहीं हो सकते हैं। कस्टम अनुप्रयोगों के लिए हमेशा आपूर्तिकर्ताओं से पुष्टि करें।
सामग्री संरचना: SUS304 और SUS316
स्क्रू के लिए सबसे आम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील SUS304 और SUS316 हैं, जो उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं। SUS304 सामान्य वातावरण के लिए उपयुक्त है, जबकि SUS316 में मोलिब्डेनम की मिलावट के कारण क्लोराइड युक्त वातावरण में बेहतर प्रतिरोध प्रदान करता है। 304L (कम कार्बन) या 316L जैसे अन्य प्रकार वेल्डिंग में आसानी के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन मानक स्क्रू में इनका उपयोग कम होता है।
201 या 668 श्रृंखला जैसी भ्रामक सामग्रियों से बचें, जिनमें वास्तविक ऑस्टेनिटिक ग्रेड के समान संक्षारण प्रतिरोध क्षमता नहीं होती है। SUS410 जैसे मार्टेन्सिटिक ग्रेड यहाँ शामिल नहीं हैं क्योंकि वे स्टेनलेस आयरन श्रेणी में आते हैं।
मुख्य अंतर यह है कि SUS316 में निकेल (10-14%), क्रोमियम (16-18%) की मात्रा अधिक होती है और इसमें 2-3% मोलिब्डेनम शामिल होता है, जो पिटिंग प्रतिरोध को बढ़ाता है।
SUS304 की रासायनिक संरचना (GB/T 1220-2007 और समकक्ष मानकों पर आधारित)
तत्व: कार्बन (C), मैंगनीज (Mn), सिलिकॉन (Si), फास्फोरस (P), सल्फर (S), निकेल (Ni), क्रोमियम (Cr), कॉपर (Cu), मोलिब्डेनम (Mo)। मानक सीमा (1-T 3T): ≤ 0.08, ≤ 2.00, ≤ 1.00, ≤ 0.045, ≤ 0.030, 8.00-11.00, 18.00-20.00, ≤ 1.00।
प्रोसेस्ड SUS304 स्क्रू के विशिष्ट यांत्रिक गुण: न्यूनतम तन्यता शक्ति 515 MPa, बढ़ाव 40%, कठोरता HRB 92 तक।
| तत्व | कार्बन (C) | मैंगनीज (Mn) | सिलिकॉन (Si) | फॉस्फोरस (P) | सल्फर (एस) | निकेल (Ni) | क्रोमियम (Cr) | मोलिब्डेनम (Mo) | तांबा (Cu) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| मानक रेंज (%) | ≤0.08 | ≤2.00 | ≤1.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | – |
प्रोसेस्ड SUS316 स्क्रू के लिए विशिष्ट यांत्रिक गुण: न्यूनतम तन्यता शक्ति 515 MPa, उपज शक्ति 205 MPa, बढ़ाव 40%।
प्रदर्शन ग्रेड और अंकन
स्टेनलेस स्टील के स्क्रू के सिरे पर A2-50, A2-70, A4-70, A4-80 जैसे ग्रेड अंकित होते हैं, जो ISO 3506 के अनुसार सामग्री और मजबूती वर्ग को दर्शाते हैं।
- A2 का अर्थ है SUS304 सामग्री।
- A4 का अर्थ है SUS316 सामग्री।
- यह संख्या (जैसे, 70) 10 एमपीए के गुणकों में न्यूनतम तन्यता शक्ति को दर्शाती है (जैसे, 70 के लिए 700 एमपीए)।
सभी आकार अधिकतम ग्रेड प्राप्त नहीं करते हैं; उदाहरण के लिए, SUS316 हेक्स बोल्ट आमतौर पर A4-70 होते हैं, जबकि नट A4-80 तक पहुंच सकते हैं। प्रयोज्यता के लिए उद्योग दिशानिर्देश:
सामग्री श्रेणी, लागू आकार और प्रकार: SUS304A2-50: मशीन स्क्रू, बोल्ट M5 और उससे नीचे, A2-70: बोल्ट और नट M24 तक, SUS316A4-70: बोल्ट M24 तक, A4-80: बोल्ट और नट M24 तक
M24 से अधिक व्यास के लिए, आपूर्तिकर्ता के समझौतों से परामर्श लें क्योंकि मानकों में इसका उल्लेख नहीं हो सकता है।
यांत्रिक गुणधर्म: तन्यता शक्ति, उपज शक्ति, प्रतिरोध तनाव और बढ़ाव
ये गुण भार के तहत पेंच के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं। तन्यता सामर्थ्य फ्रैक्चर से पहले अधिकतम तनाव है; उपज सामर्थ्य 0.2% ऑफसेट प्लास्टिक विरूपण पर तनाव है; प्रूफ तनाव समान है लेकिन गैर-आनुपातिक विस्तार के लिए; बढ़ाव तन्यता को मापता है।
प्रति जीबी/टी 3098.6, न्यूनतम मान:
- A2-50: तन्यता 500 MPa, प्रूफ 210 MPa, बढ़ाव 0.6d (d = व्यास)।
- A2-70: तन्यता 700 MPa, प्रतिरोध 450 MPa, बढ़ाव 0.4d.
- A4-70: तन्यता 700 MPa, प्रतिरोध 450 MPa, बढ़ाव 0.4d.
- A4-80: तन्यता 800 MPa, प्रूफ 600 MPa, बढ़ाव 0.3d.
कोल्ड फॉर्मिंग के माध्यम से इनकी प्रतिरोधकता कच्चे माल के स्तर से बढ़ जाती है (उदाहरण के लिए, कच्चे 304 की प्रतिरोधकता ~500 एमपीए से बढ़कर स्क्रू में 700 एमपीए हो जाती है)।
टॉर्क मानक और विफलता मानदंड
बिना किसी विफलता के स्थापना के लिए टॉर्क (ब्रेकिंग टॉर्शन) अत्यंत महत्वपूर्ण है। GB/T 3098.6 के मानक विभिन्न आकारों और ग्रेडों के लिए न्यूनतम ब्रेकिंग टॉर्क मान प्रदान करते हैं।
उदाहरण: M6 A2-70 हेक्स स्क्रू के लिए न्यूनतम ब्रेकिंग टॉर्क लगभग 13 N·m है। सटीक मानों के लिए विस्तृत तालिकाओं को देखें, क्योंकि ये मान थ्रेड के प्रकार और लंबाई के अनुसार भिन्न होते हैं।
लगाने का तरीका: ग्रेड की पहचान करें, फिर टॉर्क टेबल देखें। अधिक टॉर्क लगाने से थ्रेड खराब हो सकता है या टूट सकता है।
प्रभावी तनाव अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल गणना
तनाव क्षेत्र (As) का उपयोग वास्तविक भार की गणना के लिए किया जाता है: As = π/4 * (d – 0.9382*p)^2, जहाँ d नाममात्र व्यास है, p पिच है (मीट्रिक थ्रेड्स के लिए अनुमान)।
सामान्य मान (मिमी² में):
नाममात्र व्यास M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 M16 M20 तनाव क्षेत्र (मिमी²) 5.03 8.78 14.22 0.13 6.65 8.08 4.315 7245
तन्यता भार की गणना के लिए As का उपयोग करें: भार = तन्यता शक्ति * As (न्यूटन में)।
सामान्य आकारों के लिए विस्तृत प्रदर्शन पैरामीटर
A2-70 के लिए परिकलित पैरामीटर (उदाहरण आकार):
आकार तनाव क्षेत्र (मिमी²) न्यूनतम तन्यता भार (किलोन्यूनतम) न्यूनतम प्रतिरोध भार (किलोन्यूनतम) M6 20.1 14.1 9.0 M8 36.6 25.6 16.5 M10 58.0 40.6 26.1
A4-80 के लिए भी यही स्थिति है: 800 MPa तन्यता बल के कारण उच्च भार।
A4-70 और A4-80 के लिए, ग्रेड मल्टीप्लायरों के आधार पर समायोजन करें।
अनुप्रयोग और उद्योग दिशानिर्देश
व्यवहार में, वातावरण के आधार पर ग्रेड चुनें: इनडोर/शुष्क वातावरण के लिए SUS304; समुद्री/अम्लीय वातावरण के लिए SUS316। गैल्वेनिक संक्षारण से बचने के लिए सुनिश्चित करें कि जुड़ने वाले पुर्जे ग्रेड के अनुसार हों। सुरक्षित जोड़ों के लिए प्रीलोड गणना में 70-80% के प्रूफ स्ट्रेस को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
परीक्षण: मानकों के अनुसार प्रत्यक्ष तनाव या वेज परीक्षण का प्रयोग करें। उद्योग के नियम चक्रीय भार या उच्च तापमान के लिए रेटिंग कम करने का सुझाव देते हैं (ऑस्टेनिटिक स्टील 400°C से ऊपर नरम हो जाते हैं)।
खरीद के लिए: ग्रेड, आकार और मानक (जैसे, ISO 3506 A2-70) निर्दिष्ट करें। एयरोस्पेस या प्रेशर वेसल जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए प्रमाणपत्रों की पुष्टि करें।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
कच्चे SUS304 की तन्यता शक्ति लगभग 500 MPa होती है, जबकि स्क्रू की तन्यता शक्ति 700 MPa तक पहुंच जाती है, ऐसा क्यों होता है?
विनिर्माण के दौरान कोल्ड वर्किंग से स्ट्रेन हार्डनिंग उत्पन्न होती है, जिससे हीट ट्रीटमेंट के बिना ही मजबूती और कठोरता बढ़ जाती है।
स्क्रू के मामले में SUS304 और SUS316 में मुख्य अंतर क्या है?
SUS316 में क्लोराइड वातावरण में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के लिए 2-3% मोलिब्डेनम, थोड़ी अधिक मात्रा में निकेल और समायोजित क्रोमियम शामिल है।
मैं किसी विशिष्ट स्क्रू साइज के लिए तन्यता भार की गणना कैसे करूँ?
न्यूनतम तन्यता शक्ति (उदाहरण के लिए, A2-70 के लिए 700 MPa) को तनाव क्षेत्र (As) से mm² में गुणा करें, फिर इसे kN में परिवर्तित करें (1000 से भाग दें)।
क्या सभी SUS316 स्क्रू A4-80 रेटिंग वाले होते हैं?
नहीं; मानक हेक्स बोल्ट A4-70 (700 MPa) के होते हैं, जबकि नट A4-80 (800 MPa) तक का भार सहन कर सकते हैं। आकार और प्रकार की जाँच करें।
स्टेनलेस स्टील के स्क्रू के लिए टॉर्क मानकों का स्रोत क्या है?
GB/T 3098.6 या ISO 3506 से, सुरक्षित स्थापना सुनिश्चित करने के लिए न्यूनतम ब्रेकिंग टॉर्क मान प्रदान करना।
क्या स्टेनलेस स्टील के स्क्रू का उपयोग उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों में किया जा सकता है?
हां, थोड़े समय के लिए 800°C तक तापमान सहन किया जा सकता है, लेकिन इससे मजबूती कम हो जाती है; लंबे समय तक तापमान के संपर्क में रहने के लिए 321 जैसे स्थिर ग्रेड का उपयोग करें।
