Содержание
На закладных элементах из нержавеющей стали в большом количестве используются крепежные винты – для соединения фланцев или установки лицевых панелей.
Резьбовые крепежные элементы, также выполненные из нержавеющей стали, к сожалению, в некоторой степени склонны к закусыванию («заеданию»). Если винт не выкручивается - это огромная проблема и неудобство, в первую очередь, для монтажников, которые устанавливают оборудование на объекте.
Помимо потерь времени на удаление и замену испорченных крепежных элементов, создаются риски повреждения металла и последующей коррозии при удалении винтов (часто их можно срезать только болгаркой). Или риски гальванической коррозии, если испорченный элемент по каким-то причинам заменяется на новый, изготовленный из углеродистой, а не нержавеющей стали.
Почему заедает резьбу
Существует несколько факторов, обуславливающих закусывание резьбы на крепеже из коррозионностойких сталей:
- несоблюдение требований при производстве монтажных работ,
- механические свойства нержавеющих сталей,
- природа их коррозионной стойкости.
1. Нарушение требований при производстве монтажных работ
Нередко заедание в резьбе вызывают общие для всех резьбовых соединений причины:
- небрежная посадка,
- повреждение или деформация профиля резьбы,
- загрязнение резьбы перед монтажом,
- превышение допустимого крутящего момента при затяжке резьбового соединения.
Любой из этих факторов увеличивает риск заедания резьбы, обусловленный свойствами нержавеющих сталей.
2. Механические свойства коррозионностойких сталей
Крепёж из нержавеющих сталей обладает меньшим пределом текучести, чем метизы из обычных углеродистых сталей. Поэтому деформации в резьбе у него возникают при гораздо меньших нагрузках. Превышение разрушающего крутящего момента при монтаже приводит к невосстановимым деформациям, и открутить такое крепление без повреждения уже не представляется возможным.
3. Природа коррозионной стойкости нержавеющих сталей
Коррозионная стойкость нержавеющих сталей и крепежа, которые используются при изготовлении закладных деталей (марки А2 или А4 по ГОСТ ISO 3506-2014) объясняется пассивной плёнкой окисей хрома. Эта плёнка обладает относительно малой плотностью в сравнении, например, с оцинкованным слоем обычного крепежа из углеродистых сталей.
Поэтому даже незначительное превышение натяжения крпежного соединения вызывает истирание этого пассивного слоя. Отсутствие оксидной плёнки приводит к холодному местному свариванию – физическому контакту двух чистых металлических поверхностей в области резьбы. В таком случае дальнейшее закручивание резьбового соединения потребует приложить ещё бóльший момент затяжки. В результате высокое контактное давление приведёт лишь к увеличению площади сваривания в резьбе.
Эта проблема описана в справочнике И.А. Биргера и Г.Б. Иосилевича «Резьбовые и фланцевые соединения» /М.: Машиностроение, 1990:
«Заедание в соединениях начинается с самопроизвольного местного сваривания, а последующее относительное движение приводит к повреждению поверхности (задиранию).
Образование таких участков холодной сварки обусловлено проникновением частиц одного металла в другой за счёт пластической деформации, причём возникающая связь может быть прочнее внутренних связей в металле при достаточных контактных давлениях в резьбе.
<...>
Обычно повышенная склонность к заеданию обнаруживается в соединениях из коррозионно-стойких, кислотоупорных и жаропрочных сталей и сплавов, поскольку они образуют более тонкие оксидные плёнки и хуже адсорбируют молекулярные плёнки других веществ.
В результате нагрузка, при которой появляются задиры, для коррозионно-стойких материалов в 7…10 раз ниже, чем углеродистых сталей.»
Что делать, чтобы резьбу не закусывало
К сожалению, в отечественных нормативных документах не регламентированы требования к монтажу крепежа из нержавеющей стали. Поэтому ниже приводятся рекомендации по предупреждению заедания резьбы из Справочника Euro Inox Европейской Ассоциации развития нержавеющих сталей (Том 10 «Возведение и устройство зданий из коррозионностойких сталей», глава 14), а также выдержки из ГОСТ ISO 3506-1–2014 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали:
1. Соблюдайте чистоту при хранении крепежных элементов и при производстве монтажных работ
«Крепёжные изделия из коррозионностойких сталей необходимо хранить в чистоте. Избегать попадания на резьбу: сажи, различных абразивных материалов и особенно песка. При необходимости отчищать резьбу от грязи. Избегать повреждения резьбы.
2. Соблюдайте крутящий момент при затягивании резьбового соединения
Нарушение предельно допустимого крутящего момента приведёт к пластическим деформациям резьбы и повлечёт за собой заедание резьбового соединения.
В связи с чем при монтаже нельзя превышать момент затяжки, заданный ГОСТ ISO 3506-1–2014. Также во избежание этого рекомендуется использовать инструмент с контролем момента затяжки: динамометрические монтажные ключи, шуруповёрты с контролем момента затяжки.:
| Резьба | Разрушающий крутящий момент Мв, не менее Н-м | ||
| Класс прочности | |||
| 50 | 70 | 80 | |
| М1,6 | 0,15 | 0,2 | 0,24 |
| М | 0,3 | 0,4 | 0,48 |
| М2,5 | 0,6 | 0,9 | 0,96 |
| М3 | 1,1 | 1,6 | 1,8 |
| М4 | 2,7 | 3,8 | 4,3 |
| М5 | 5,5 | 7,8 | 8,8 |
| М6 | 9,3 | 13 | 15 |
| М8 | 23 | 32 | 37 |
| М10 | 46 | 65 | 74 |
| М12 | 80 | 110 | 130 |
| М16 | 210 | 290 | 330 |
3. Используйте специальные резьбовых антифрикционные смазки
Существуют специальные резьбовые смазки, предназначенные для крепежа из вязких металлов (коррозионностойкие стали, медь). Они значительно снижают силу трения при затягивании резьбового соединения и исключают возникновение эффекта заедания.
Статья подготовлена с использованием материалов нашего поставщика нержавеющего крепежа, компании BEST-крепеж.
