Titanium крепления: ASTM F468/F467 Руководство к тому, что не говорит вам крутящий момент

Обзор продукции

Проверено и поддерживается инженерной командой Shaanxi Qianyi Tuoda Technology Co., Ltd.

Titanium КрепежиО чем не говорят ASTM F468 и F467

ASTM F468 и F467 определяют, что такое титановая крепежка is - его сорт, прочность на растяжение и текучесть, нагрузка, форма резьбы UNR и размеры по ASME B18.2.1 - но не то, что соединение Потребности: крутящий момент, который становится зажимом. F468 покрывает болты, винты и шпильки; F467 покрывает гайки; марки работают Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12 и Gr23. Количество покупателей, крутящий момент, устанавливается коэффициентом гайки K стандарты никогда не называют: сухой титан работает K ≈ 0,20 - 0,25, смазывается ≈ 0,12 - 0,18, а модуль титана (~110 ГПа) составляет едва ли половину стали (~200 ГПа), поэтому он теряет больше предварительной нагрузки при встраивании. Вот что спецификация оставляет для заказа на покупку.

Миф о «крутящем моменте»: F468 устанавливает прочность, а не зажимает

Крутящий момент, который вы применяете, и зажим, который вы получаете, связаны одним неудобным фактом: большая часть крутящего момента съедается трением, а не превращается в растяжение. Соотношение T = K×D × F, где T-крутящий момент, D-номинальный диаметр, F-зажим мишени (предварительная нагрузка), а K-коэффициент гайки-подставка для нитевой боковой и нижней части. F468 говорит вам, что болт не сломается ниже его прочности на растяжение; это делает не Скажите вам K, потому что K зависит от смазки, отделки поверхности и спаривающей гайки, ни один из которых не контролирует спецификация болта.

Это имеет значение, потому что титан сидит на верхнем конце K. Сухой титановый крепеж обычно работает K≈0,20 - 0,25; тот же крепеж с молибдено-дисульфидом (MoS2) противозахватом падает до K ≈ 0,12 - 0,18. Стальный крутящий стол предполагает K ≈ 0,15 - 0,20. Используйте стальный стол на застежке сухая титановый болт и вы занижаете его предварительную нагрузку (сустав выходит свободно); используйте стальное «сухое» значение на смазывают титановый болт, и вы чрезмерно растягиваете его до выхода. Ни сбой не появляется как сломанная голова-он появляется как сустав, который не будет держать, который наш Руководство по выбору болта и прокладки фланец крышки со стороны mating-flanel.

Два правила следуют. Во-первых, размер крутящего момента от K и зажим цели, а не от общего стола; цель примерно 70% выхода для предварительной нагрузки и рассматривать proof нагрузки как потолок, а не рабочее значение. Во-вторых, при изменении смазки, повторно вывести крутящий момент-~ 20% dial-down от сухого к смазке является разницей между звуковым соединением и голенком. ASME B16.5 фланцевый направляющий использует ту же логику T = K×D×F для фланцевых болтов, поэтому физика передает напрямую.

Что конкретно определяют ASTM F468 и F467

F468-это спецификация для Внешне резьбы Titanium Крепежи - болты, винты и шипы. F467 является компаньоном для Внутреннее задутие Фактические размеры, размеры головки и поперечные плоскости происходят из ASME B18.2.1 для дюймовых шестнадцатеричных изделий, ASME B18.2.3.x для конкретных геометрий, ASME B18.3 для розеток изделий и DIN/ISO эквиваленты для метрических форм. Метрические издания существуют как F468M и F467M.

Оценки и их минимальные свойства чаще всего цитируются покупателями деталей. Приведенные ниже значения являются минимумами, воспроизведенными из общедоступных резюме F468/F467 и должны быть подтверждены в соответствии с изданием, приведенным в вашем контракте:

Основа Titanium Крепежи гид и F467 гайка Уже пройдите по этим градам и размерным формам в глубину, поэтому эта статья не повторяет их; она подбирает в точке, где сертификат перестает быть полезным, -в суставе. направляющая для болтов и винтов Метрические издания существуют как F468M и F467M и имеют тот же класс и свойство намерения в единицах СИ; если ваш проект метрический, цитируйте издание M явно, чтобы инспектор читал те же цифры, которые вы цитировали.

Proof Load - это потолок, а не мишень зажима

F468 перечисляет нагрузку на растяжение, выход и прочность в качестве минимумов-и останавливается на этом. Доказательная нагрузка-осевая нагрузка, при которой крепеж не должен принимать постоянный набор; Это качественный потолок, используемый в пробных испытаниях. Распространенная ошибка заключается в обработке "proof load" и "working clamp"Это не оставляет места для рассеивания трения, присущего титановой сборке, и это подталкивает стык к краю выхода при каждом затягивании.

Рабочая цель находится значительно ниже доказательства: примерно 70% выхода для установленной предварительной нагрузки, с надежной нагрузкой, удерживаемой в резерве в качестве потолка отказа. Поскольку K рассеивается больше на титане, чем на стали, тот же номинальный крутящий момент может приземлиться в любом месте на полосе фактических зажимов-еще одна причина указать целевой зажим и K, который вы использовали, Ничего из этого не появляется в таблице F468; это сборочная инженерия стандарт ожидает, что вы добавите. Химические фланцевые болты Они приведены против заявленной цели зажима именно по этой причине.

Когда «5 класса» недостаточно-выбирайте Joint, а не Catalog

5 класс (Ti-6Al-4V) является самым сильным и наиболее цитируемым титановым крепежным сортом, но «сильный» не то же самое, что «правильный». Три случая вытягивают вас от Gr5. Во-первых, холодно-формованные крепежные детали и детали, нуждающиеся в высокой пластичности, легче в коммерчески чистом Gr2. Во-вторых, восстановительные кислоты или хлорид услуги требуют Gr7 В-третьих, медицинские и некоторые аэрокосмические детали определяют Gr23 ELI для прочности при переломе и интерстициальном контроле. Gr2 комплекты для стиральной машины болт-гайки, винты морской среды Страницы подробно освещают эти разделения обязанностей.

Ловушка указывает Gr5 везде "потому что это хороший", а затем борьба с голянием и стоимостью на стык, который только нужен Gr2. Прочность редко выходит из титана застежка; сустав вокруг него делает. Выберите класс по режиму отказа вы фактически защищаетесь от-коррозии, усталости или нагрузки-и пусть крутящий момент и смазка сделать все остальное.

Модульный разрыв: почему титановый болт теряет предварительную нагрузку по-разному

Модуль упругости титана составляет примерно 103 - 113 ГПа. Сталь составляет около 200 ГПа. Для той же силы зажима F титановый болт удлиняется примерно в 1,8 раза больше, чем стальной. Это единственное число изменяет поведение сборки таким образом, что F468 никогда не упоминает. Больше вашего вращения затягивания идет на растяжение болта и меньше на сидение соединения, Таким образом, небольшое количество встраивания и расслабления на нитьях и поверхностях подшипников, что происходит при каждом первом затягивании, потребляет большую долю предварительной нагрузки, которую вы только что установили.

Коэффициент жесткости имеет такое же значение, как и растяжение. болт и соединение разделяют внешнюю нагрузку пропорционально скорости пружины; Более низкий модуль титана делает болт более мягкой пружины, поэтому данная нагрузка сбрасывает больше его в болт и меньше остается в качестве зажима. Конструкция для него с более длинной вовлеченной резьбой и закаленной шайбой для распространения несущей нагрузки-небольшие геометрические варианты материала спецификация никогда не упоминает.

После первой нагрузки или термического цикла проверьте крутящий момент; дополнительное растяжение титана означает, что он расслабляется больше, чем сталь, и одноразовая проверка улавливает потери до того, как соединение ослабевает. Это не входит в спецификацию крепежа и редко встречается на общей монтажной карте, но это разница между титановым соединением, который остается на месте и плачет. Химические фланцевые болты Они цитируются с этой релаксацией в виду циклической нефтехимической обязанности.

Галлинг-это проблема паркинга, а не проблема Болта

Галлирование-холодная сварка спариваемых нитей под нагрузкой-является режимом отказа Titanium Крепежи Они известны, и это самый яркий пример того, что F468 не покрывает. Стандарт определяет болт. не Сухой титан-на-титан является худшим случаем; титан против алюминия или нержавеющей также захлестнул.

Два действия закрывают его. Всегда запускайте анти-захват (MoS2, воск или графит на основе) на нитей и под головкой, если дизайн явно не запрещает это; и пару гайки намеренно-болт Gr5 хочет гайку сопоставимого сопротивления зажариванию, а не мягкий или несоответствующий один. Пассивация помогает коррозионной стойкости, но не, сама по себе, останавливает загорание, поэтому наши АССАМБЛЕ-АССАМБЛИКА и Страница пассивационной обработки Относитесь к обоим как к отдельным контролям.

Проверяйте его до отгрузки, а не после. Проверка риска закладки должна присутствовать при входе проверки: подтвердите, что сорт гайки соответствует болту, подтвердите, что антизахват указан, и подтвердите, что форма резьбы UNR. Эти три линии в PO превращают знаменитый режим отказа титана в контролируемый-и они точно линии F468 оставляет пустыми.

Правило Root-Radius Root-Radius Большинство покупателей пропускают

F468 определяет форму резьбы UNR для внешних резьб-контролируемый радиус корня, а не плоский корень простой UNC нити. Этот радиус не является декоративным. Он повышает усталостную прочность у корня резьбы и уменьшает вероятность удаления резьбы во время макияжа. Если ваш заказ просто говорит "UNC" или опущает форму нити, Вы можете получить крепеж, который отвечает букве F468 только свободно и теряет запас усталости, предусмотренный стандартом.

Напишите форму потока явно: UNR, с серией (UNC/UNF) и классом.Он маленький на бумаге и большой в обслуживании, особенно для Высокопрочные фланецные гайки и любой крепеж видит вибрацию. Это одна линия в PO и один меньше полевой отказ.

Где титановый крепеж не работает

F468 говорит вам, что болт не сломается в напряжении ниже его номинальной прочности. Он не говорит вам, как он фактически терпит неудачу в поле. Шесть ниже являются теми, чтобы разработать заказ на покупку против-ни один из них не является "плохим болтом", все они отсутствуют спецификации.

Сухая установка галлинга

Пробег без антизахвата;Холодный шов перед тем, как зажим будет построен.Напишите "MoS2 или одобренный антизахват на всех нитях и под головой" в PO.

Пребывающий крутящий момент прошлого выхода

Стальный "сухой" крутящий момент, наносимый на смазанный титановый болт, растягивает шланг за его смещение 0,2%. Запишите целевой зажим и K, который вы использовали, а не просто число крутящего момента.

Отрывок на удаление

Застежка сжимается при ослаблении, поэтому ее нельзя использовать повторно. Напишите "одноразовое использование в критических соединениях; не повторяйте крутящий момент без проверки" для узлов, связанных с безопасностью.

Неправильный или неподходящий орех

Затвор Gr5 с мягкой или нетитановой гайкой или ошейками на гайке. Напишите марку ореха и стандарт (F467) явно, соответствующие болту.

Морские трещины и захват хлоридов

Напишите служебную оболочку (средний, концентрация, температура), чтобы сорт и покрытие выбирались против него-см. наш Морские винты руководство.

Водородное охрупчивание при травлении или покрытии

Напишите "без неконтролируемого травления/покрытия; выпечка в соответствии с принятой практикой при покрытии".

Выберите класс 2 если/Выберите класс 5 если/Выберите класс 7 если

Выберите блок, который соответствует вашим обязанностям:

Выберите Gr2, если нагрузка от низкой до умеренной, вам нужно легкое формование или холодный заголовок, бюджет имеет большее значение, чем прочность, или крепеж неструктурный. Gr2 наборы.

Выберите Gr5, если Соедините его с преднамеренной смазкой и соответствием гайки, или его тяга перевешивает усиление прочности.

Выберите Gr7, если Gr12 является более дешевым заменителем, когда полная маржа Gr7 не требуется. Для медицинских или высокопрочных потребностей укажите Gr23 ELI. Аэрокосмический крепежный стержень и B348 бар Линии, где уровень впервые запирается.

8-Полевой запрос: что F468 не говорит, что вы должны добавить

Соответствующий F468/F467 крепеж необходим и не достаточно. Стандартный руки вам болт, который соответствует материалу и прочности пола; он не передает вам соединение. Восемь полей ниже являются теми, которые спецификация оставляет пустыми, и они те, которые решают, держит ли сборка. Поместите их в запрос и цитата перестает быть каталогом угадать:

1. Стандартный и класс - F468 (или F468M) Gr5 (R56400), с UNS и любым H-условием; парная гайка с F467.
2. Форма и голова - болт с шестигранной головкой, винт с головкой под торцевой ключ, шпилька, полностью/частично резьбовая;Стиль и драйв.
3. Размеры и порог - Диаметр, длина, серия резьбы (UNC/UNF), класс и форма корня UNR заявлены.
4. Количество и лот - размер партии, будь то полная инспекция или приемка партии, а также потребности в отслеживании.
5. Финальная и смазка - пассивация, анодирование или покрытие для коррозии; антизахват (MoS2) для сборки; состояние обоих, они являются различными элементами управления.
6. Орех и спаривание - сорт ореха и материал для спаривания, поэтому галлинг спроектирован, а не обнаружен.
7. Конверт услуг - Средство, концентрация, рН, температура, циклическая или кисловая нагрузка, поэтому качество и покрытие соответствуют реальной работе.
8. Инспекция и сертификат - EN 10204 3.1, химия, размеры и любые неразрушающие свойства (F468 сам по себе не требует NDT на крепеже).

Та же логика "спецификация оставляет это на усмотрение PO" применяется на один уровень вверх, при настройке: наша B363 Руководство по фитингам делает параллельную точку, что стандарт материала не устанавливает геометрию или спаривание. Отправьте эти восемь полей - плюс чертеж и шаблон болта для вязывания - на Наш отдел расследований; мы возвращаем основу крутящего момента (K и зажим мишени), спаривание гайки и то, что сертификат EN 10204 3.1 фактически записывает перед размещением любого заказа. Нестандартные крепежные элементы путем рисования и шестнадцатеричные болты M6-M10 цитируются на тех же восьми полях.

Часто задаваемые вопросы

Оказывает ли ASTM F468 крутящий момент для титанового болта?

No.F468 и F467 устанавливают материал, механические свойства, форму резьбы и (по ссылочным стандартам) размеры.Крутящий момент зависит от фактора гайки K-трения на резьбах и под головкой-который спецификация болта не контролирует.Получите крутящий момент от T = K × D × F, используя смазку, которую вы фактически используете, а не от обычного стального стола.

Могу ли я повторно использовать титановый крепеж после его удаления?

Титан имеет тенденцию желчь при отломе, поэтому удаление может повредить нити и спаривание ореха. Titanium Крепежи как одноразовое использование, когда безопасность или герметизация имеют значение, и проверить перед любым повторным крутящим моментом.

Почему мой титановый болт желкает даже когда его закручивают до спецификации?

Сухие сварные швы титано-на-титане (или титан-на-алюминиевый/нержавеющий) под нагрузкой независимо от крутящего момента.

Всегда ли 5-й класс является правильным выбором для титановых крепежей?

Gr5 является самым сильным, но не всегда правильным: Gr2 для низкой нагрузки и формуемости, Gr7 (или Gr12) для восстановления кислотных и хлоридных услуг, Gr23 ELI для медицинских и вязких. Выберите класс по режиму отказа-коррозия, усталость или нагрузка-не "сильнейший".

Что такое UNR и нужен ли он мне?

UNR представляет собой форму резьбы с контролируемым радиусом корня, определенным F468 для внешних резьб. Радиус повышает прочность на усталость и уменьшает застывание резьбы и застывание резьбы по сравнению с плоским корнем UNC. Укажите UNR явно в PO для вибрации или соединений высокого цикла.

Сколько силы зажима я на самом деле получаю от заданного крутящего момента?

Это почти полностью зависит от K. Тот же самый крутящий момент дает меньше зажима на сухой титановой крепежке (высокий K), чем на смазанной (низкий K), а стальная таблица крутящего момента будет неправильно размер титанового соединения. Вычислите зажима от T = K×D×F с вашим фактическим K, и целевой примерно 70% выхода.

Нужны ли титановые крепежи покрытие или пассивация?

Два различных элемента управления. Пассивация или анодирование улучшают коррозионную стойкость; они не останавливают сборку. Антизахват (MoS2, воск или графит)-это контроль сборки, который предотвращает захват резьбы. Укажите оба, когда это необходимо-один для окружающей среды, другой для соединения.

Резюме

ASTM F468 и F467 расскажут вам, что такое титановая застежка isОни не говорят вам, что такое совместная Потребности. Пять вещей, которые спецификация оставляет для вашего заказа на покупку: Соотношение торк-к-зажим (устанавливается коэффициентом гайки К, а не стандартом), модульный зазор, который приводит к повторному крутящему моменту после первого цикла, загорающийся в виде комбинации болт-плюс орех плюс смазка, форма резьбы с радиусом корня UNR, Ни один из них не является " плохим болтом " - каждый из них недостает строки в ПО. Выберите класс по долгу (Gr2 low-load, Gr5 strength, Gr7 chlord/acid), смазывать намеренно, соединять гайку специально, и отправить RFQ из восьми полей - стандарт, класс, форма, размер/резьба, количество, отделка/смазка, спаривание орехов, сервисный конверт, сертификат - чтобы Наш отдел расследований Таким образом, в котировке указывается крутящий момент основы и сертификат перед заказом.

Одна строка делает большую часть работы:"Крепеж к ASTM F468 Gr___(R___); гайка к F467 Gr___; UNR нить; антизахват на всех резьбах и под головкой; K =____используется для крутящего момента; одноразовое использование в критических соединениях; EN 10204 3.1." Копируйте его в PO и "титановый болт, который завалился или шел свободно" разговор заканчивается до его начала.