紧固件分析方法

紧固件质量法规就在这里!

80年代对于美国的紧固件制造商来说是一个艰辛的年代, 由于来自海外供应商的放肆竞争造成生意上的巨大损失, 其结果是工厂关闭, 规模锐减. 接下来, 紧固件用户发现他们购买的许多紧固件不符合其品位应具有的性能时,他们感到非常震惊. 此外, 人们发现一些记录完善的运行失效是由伪劣螺栓造成的. 这就促使美国众议院能源和商业委员会下属的监督与调查委员会进行充分的调查. 失去生意和工作诚然是一个严重的问题, 但是利用伪造文件倾销伪劣产品促使国会采取行动. 委员会在1988年发表的61页报告揭露了许多令人难以置信的违规事例, 使美国的军事、航空航天, 宇航规划以及整个制造工业处于危险中. 1990年通过的紧固件质量法(PL 101-542)要求严格遵守制定的紧固件检验草案和方法以及对外国和本国的违反者进行严厉惩处. 后来发现原法令形式实施起来有困难, 经过委员会六年来的讨论, 克林顿总统于1996年 3月签署了PL 104-113法令 (实施日期-1996年5月27日已经延期).

本期的BUEHLER技术评论的目的就是用实例阐明, 怎样按照法令中各条款的要求进行各项金相检验, 以保证法令得到高质量的实施.

金相检验的任务

   表1列出紧固件制造商或任何其它改动紧固件以进行销售的公司可能要求进行的各种检验项目. 要记住，法令适用于主要在美国销售和使用的某些有等级标记的紧固件. 只要在转售前不对紧固件进行改动, 批发商可免除检验. 关于新法令的进一步信息可参阅Joseph Greenslade 发表在1997年1/2月号,第14卷,第1期美国紧固件杂志(American Fastener Journal)上的一篇文章. 此外还应注意到, 所有的紧固件技术条件并不要求进行所有的检验项目. 每一种紧固件技术条件都会提出所需的特定检验项目。

高质量紧固件试样制备效果

经过良好制备的紧固件试样应当在抛光状态下近行检查，建议在轻微腐蚀后再简短地重新抛光，以去除任何残留的表面变形（挤抹），避免可能掩盖住细小的裂纹。

图8示出在抛光状态下、在紧固件螺纹根部的一个细小裂纹。如果这块试样不在抛光状态下进行检查就进行了腐蚀，裂纹的观察就会被螺纹根部的流线所掩盖。图9为A-286紧固件螺纹根部附近经过轻微腐蚀后清晰显示出的严重缺陷。图 10为经过热处理的合金钢紧固件在放大100X下检测出有缺陷，然后在放大400X下看到的一薄层含有细小氧化物的全脱碳层。

技术提示

问：我读过若干关于保持边缘的技术文献，它们到底有多大用处？

答：在手工抛光时代，边缘保持是一个比较困难的问题。从趁热顶出热固型酚醛树脂镶嵌试样（人们常常将其在水中冷却）转为固化后在压力下冷却就已经实际上排除了收缩间隙的问题，特别是采用了象EPOMET^® 这种加压镶嵌环氧树脂作为镶嵌材料。此外，采用了自动抛光装置以及较新的“硬”织物以后，使得浮凸相对地比较容易得到控制。一些年以前，人们使用帆布和其它“较软”的织物，其中有些还有绒毛，这样，不论使用什么抛光设备，都必然会产生浮凸。化学镀镍诚然解决了边缘保持问题，但是它比较耗费时间。当今已没有必要在镶料中添加各种材料（例如铸铁或氧气铝细粒）。这些填充材料带来的好处不多，但是会使抛光或腐蚀变得非常困难。

问：当我使用环氧树脂时，我常常得到充满气泡的“含气”镶料，有时我还遇到使镶料变硬的固化问题。我在什么地方做错了？

答：首先，所有的液体树脂都有一定的贮藏寿命，当时间超过了正常的贮藏寿命后，固化就会成为问题。对于任何液体镶嵌系统，重要的是仔细按照说明书操作。当树脂与固化剂在混合前按规定比例称量好，大多数系统都可以很好地运行。虽然这样做比较不方便，但是要比按体积混合的效果好些。当你混合环氧树脂时，你应当轻轻地搅拌液体约一分钟。剧烈地搅拌会把空气截留在液体中从而产生气泡，由于环氧树脂的粘性而使这些气泡无法上浮逸出。有些环氧树脂系统要求在不是室温的温度下进行固化，而另一些则只不过在较高温度下固化得快一些。然而，更快的固化并不见得有利。快速固化的环氧树脂更不容易控制。一般说来，固化过程中产生的较高温度增加了收缩问题带来的风险。许多环氧树脂的使用者在一天的下班前进行配制并填充镶样而在第二天一早将其从模具中取出。