Зашто се вијци и матице од нерђајућег челика не препоручују да се користе заједно под одређеним условима?

У индустријској монтажи и одржавању опреме одавно постоји изрека да се „вијци од нерђајућег челика не користе са наврткама од нерђајућег челика“. Важно је нагласити да ово није апсолутни табу, већ сажетак инжењерског искуства у вези са ризицима кварова у специфичним условима рада. Кључни проблем је „феномен зачепљења“ причвршћивача од нерђајућег челика.

 

У апликацијама као што су криогене прирубнице цевовода, посуде под притиском и хемијска опрема, када су вијци и навртке од нерђајућег челика већ дуже време у употреби под условима високог предоптерећења, током демонтаже често се јавља јак отпор ротацији или чак потпуна немогућност њиховог уклањања.

 

Овај проблем је посебно изражен под статичким оптерећењем, без подмазивања и истим условима спајања материјала.

 

 

Из перспективе науке о материјалима, нерђајући челик има добру дуктилност и ниску површинску тврдоћу. Када се завртњи и навртке од нерђајућег челика затегну, пасивни филм на контактној површини са навојем се лако уништава под комбинованим дејством високог притиска и топлоте трења, а изложена метална матрица тада пролази кроз микроскопску адхезију. Како се ротација наставља, ова адхезија се понавља и сече, што на крају доводи до локализованог "хладног заваривања" навоја.

 

Штавише, током-дуготрајног сервиса, причвршћивачи подлежу благој пластичној деформацији под оптерећењем, чинећи навојне спојеве још чвршћим и додатно појачавајући ефекат трења. Приликом покушаја растављања у обрнутом смеру, неопходно је савладати не само конвенционалну силу трења, већ и додатни отпор који ствара адхезија материјала и структурне деформације, чиме се значајно повећава потешкоћа демонтаже.

 

 

Да би се смањио ризик од заглављивања причвршћивача од нерђајућег челика, следеће методе се обично користе у инжењерској пракси:

 

Прво, вероватноћа адхезије може да се смањи коришћењем различитих материјала, као што је коришћење вијака од нерђајућег челика са бакарним наврткама или површински{0}}обрађеним наврткама, чиме се крше услови пријањања истог материјала на нивоу материјала.

 

Друго, подмазивање површине навоја пре монтаже је једна од најефикаснијих метода. Уобичајена мазива укључују маст, графит, молибден дисулфид, агенсе против-запечавања или импрегнацију воском. Ове мере могу значајно смањити коефицијент трења и сузбити пораст температуре.

 

Друго, у окружењима са високом{0}температуром или високим{1}}оптерећењем треба првенствено користити специјализоване агенсе против-запечаћења да би се спречило синтеровање или неуспех пријањања под условима повишене температуре.

 

 

У поређењу са затварачима од угљеничног челика, причвршћивачи од нерђајућег челика су склонији закључавању, првенствено због разлика у својствима материјала. Узимајући за пример уобичајени нерђајући челик, његова тврдоћа је генерално нижа од тврдоће угљеничног челика 8.8, али је његова дуктилност боља. Када је површина навоја оштећена, нерђајући челик брзо формира нови оксидни филм да се одупре корозији. Међутим, током затезања, овај оксидни филм се континуирано уништава и регенерише, формирајући ланчану реакцију „деструкције-адхезије-смицања-ре-адхезије“, што на крају доводи до закључавања.

 

Ова појава је нарочито честа код причвршћивача од нерђајућег челика, легура алуминијума и легура титанијума, док је његова вероватноћа релативно ниска код затварача од угљеничног челика са већом тврдоћом и мањом дуктилношћу.

 

 

У практичним применама, проблеми са закључавањем често нису узроковани једним фактором, већ резултатом вишеструких грешака у раду. На пример, неусклађена механичка својства шрафова и навртки, присуство неравнина или металних струготина на површини навоја, или прекомерна сила или превелика брзина затезања током уградње могу значајно повећати ризик од заглављивања.

 

Када користите електрични кључ за{0}}брзо затезање, температура пара са навојем нагло расте у кратком периоду, што је један од типичних узрока тренутног заглављивањапричвршћивачи од нерђајућег челика. Штавише, неуспех да се матица држи окомито на осу завртња или неупотреба равне подлошке или опружне подлошке такође може довести до локализоване концентрације напрезања, изазивајући тако заглављивање.