Все преимущества нержавеющего крепежа может затмить его главный недостаток – склонность к самопроизвольному местному свариванию, что снижает качество монтажа и часто не оставляет возможности для штатного демонтажа.
В группе коррозионностойких сталей наиболее распространенными являются аустенитные стали А2 и кислотостойкая сталь А4, а также их отечественных аналоги.
Детали, изготовленные из нержавеющей стали, не плавятся при воздействии высоких температур, длительное время работают в морском климате – подходят для эксплуатации в неблагоприятных условиях, в которых изделия из углеродистых сталей без дополнительных защитных средств потеряли бы свои свойства.
Год за годом они сохраняют эстетичный внешний вид, прочность и коррозионную стойкость.
Однако некоторые особенности нержавеющих сталей накладывают ограничения на их применение – при монтаже детали часто подвергаются заеданию. Даже при небольших нагрузках наблюдается "закусывание" резьбовых соединений, что сильно влияет на дальнейшую сборку и эксплуатацию.
Почему "нержавейка" закусывается и к чему это приводит?
"Нержавейка" менее устойчива к механическим воздействиям, чем обычная углеродистая сталь. Пластические (необратимые) деформации нержавеющих сталей появляются при гораздо более низких нагрузках, чем углеродистых.
Практически установлено, что задиры на резьбовых элементах из "нержавейки" возникают при нагрузке в 10 раз меньшей, чем на деталях из углеродистых сталей.
Это происходит в связи с низким пределом текучести легированных материалов. Тонкая оксидная пленка, которая нарушается при воздействии даже невысоких усилий, не защищает поверхности от прямого контакта чистых металлов, который сопровождается взаимным проникновением частиц.
Следствием становится микросваривание и задир при последующем приложении усилий к зоне трения. Связь двух металлов может быть прочнее внутренних связей. В конечном итоге на участке, на котором произошло микросваривание, может произойти полное заклинивание соединения, и открутить гайку будет невозможно.
Также нержавеющая сталь характеризуется плохими антифрикционными характеристикам, большая часть крутящего момента, прилагаемого при закручивании крепежа, тратится на преодоление увеличивающейся по мере затяжки силы трения.
Преодолеть проблемы при монтаже соединений из нержавеющих сталей возможно путем точного соблюдения требований к сборке и введения в зону трения смазочного материала с содержанием твердых смазочных веществ.
Как минимизировать риск заедания и обеспечить штатный демонтаж соединений из нержавейки?
Чтобы качественно собрать и разобрать соединения, необходимо четко соблюдать рекомендации, представленные в ГОСТ. В документации регламентированы минимальные значения крутящего момента для каждой марки стали, при достижении которых происходит разрушение болтокомплекта, то есть появление необратимых деформаций.
Разобрать такое соединение обычными инструментами будет затруднительно. С учетом того, что нержавеющая сталь плохо поддается механической и газовой резке, некоторые узлы демонтировать может быть невозможно.
Также для обеспечения нормальной сборки и разборки на резьбу наносятся антифрикционные материалы. Они разделяют поверхности, препятствуя непосредственному контакту чистых металлов и их "холодному свариванию".
Рассмотрим виды материалов и сравним их эффективность.
Антифрикционные материалы для резьб из нержавеющих сталей
Для обеспечения штатного монтажа и демонтажа соединений из нержавеющих сталей используются резьбовые смазки, различного рода покрытия.
Антифрикционные резьбовые смазки – самый простой в применении вид составов. Однако наименее эффективный из них. При высоких моментах свинчивания они не способны эффективно разделять поверхности.
Создание покрытий из «мягких» металлов, например омеднение, тоже не является преимущественным вариантом. Помимо невысоких антифрикционных свойств, такие покрытия трудно наносятся и несут вред экологии.
Композиционные полимерные покрытия, содержащие высокодисперсные частицы твердых смазочных веществ, – наиболее эффективный способ разделения поверхностей трения из нержавеющих сталей.
Покрытия обладают высокой несущей способностью и не выдавливаются при больших нагрузках в процессе закручивания соединений. Слой остается целостным даже после нескольких циклов "сборки-разборки" болтокомплектов или других резьбовых соединений.
Твердые смазочные покрытия также:
- Снижают и стабилизируют коэффициент трения
- Предотвращают образование задиров, заедание, холодное сваривание поверхностей
- Позволяют контролировать усилие натяжения
- Обеспечивают сохранение функциональных характеристик нержавеющего крепежа после многократного использования с циклами свинчивания и развинчивания
Наиболее удобно применять твердые смазочные покрытия "холодного" отверждения, которые можно нанести в "полевых" условиях при монтаже резьбовых соединений. Эффективно использовать материал на основе дисульфида молибдена и графита MODENGY 1001, который работает при температуре от - 180 °С до +440 °С.
Также для защиты от задиров деталей из нержавеющих сталей используют и термоотверждаемые покрытия. Они наносятся методом распыления и набирают прочность при нагреве в печи. Покрытие подбирается исходя из условий эксплуатации деталей.
Нержавеющая сталь используется во всех отраслях промышленности – от нефтегазовой до авиакосмической, применяется в быту, при производстве мебели и др. Широкое распространение она получает за свои отличные свойства, такие как длительный срок службы, устойчивость к неблагоприятным факторам.
Применение при сборке соединений из нержавеющих сталей специальных антифрикционных материалов и соблюдение требований стандартов обеспечивает качественные монтаж, эксплуатацию и штатный демонтаж болтокомплектов после продолжительной работы.
О других достижениях и новинках в области трения и изнашивания, инновационных смазочных материалах, продлевающих ресурс оборудования будем рассказывать на этом канале – обязательно подписывайтесь. Также следите за «Моденжи» на официальных страницах в соцсетях – ВКонтакте, Telegram, YouTube, RUTUBE.
