Một kỹ sư mua hàng đang so sánh hai báo giá cho vít thép không gỉ có cùng kích thước, kiểu đầu và số lượng. Một nhà cung cấp cung cấp thép không gỉ 410 với đơn giá thấp hơn rõ ràng. Cái còn lại chỉ định thép không gỉ 316. Cả hai sản phẩm đều có nhãn thép không gỉ giống nhau, vì vậy bạn sẽ dễ bị cám dỗ mua loại rẻ hơn. Vấn đề là 410 và 316 không thể thay thế cho nhau và việc chọn sai loại có thể dẫn đến vết rỉ sét, sợi chỉ bị kẹt hoặc hỏng sớm.
Đây là điểm mấu chốt phía trước: chọn 316 cho bất kỳ điểm buộc nào sẽ phải đối mặt với độ ẩm, clorua hoặc tiếp xúc với hóa chất; chọn 410 khi môi trường sử dụng khô ráo và dây buộc có độ cứng cao hơn, khả năng chống mài mòn hoặc chi phí thấp hơn. Hầu hết các hỏng hóc sớm của dây buộc bằng thép không gỉ đều xảy ra do 410 được sử dụng ở những nơi cần 316 chứ không phải ngược lại.
Sự khác biệt về luyện kim: Martensitic và Austenit
410 và 316 thuộc hai họ thép không gỉ khác nhau và sự khác biệt giữa họ đó dẫn đến mọi so sánh sau đó.
410 là thép không gỉ martensitic. Nó chứa khoảng 11,5 đến 13,5 phần trăm crom và rất ít hoặc không có niken. Khi 410 được nung nóng trên nhiệt độ tới hạn và nguội đi nhanh chóng, cấu trúc tinh thể của nó biến thành martensite cứng, cơ chế luyện kim tương tự được sử dụng trong dao và dụng cụ cắt. Đó là lý do tại sao 410 có thể được xử lý nhiệt đến mức độ cứng cao.
316 là thép không gỉ austenit. Nó chứa 16 đến 18 phần trăm crom, 10 đến 14 phần trăm niken và 2 đến 3 phần trăm molypden. Niken ổn định cấu trúc austenit lập phương tâm mặt ở nhiệt độ phòng. Thép Austenitic không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt; họ chỉ có được sức mạnh khi làm việc nguội. Những gì chúng mất đi về độ cứng, chúng bù lại ở khả năng chống ăn mòn và độ bền ở nhiệt độ thấp.
| Tài sản | 410 | 316 |
|---|---|---|
| Gia đình không gỉ | Martensitic | Austenitic |
| crom | 11,5–13,5% | 16–18% |
| Niken | Không có hoặc dấu vết | 10–14% |
| Molypden | không có | 2–3% |
| Làm cứng bằng cách xử lý nhiệt | Có | Không |
Khả năng chống ăn mòn: Sự khác biệt mang tính quyết định
Khả năng chống ăn mòn là nơi 410 và 316 phân kỳ rõ ràng nhất và đó cũng là lý do phổ biến nhất dẫn đến hỏng hóc tại hiện trường.
316 hoạt động mạnh mẽ hơn trong hầu hết mọi môi trường có chứa clorua: nước biển, muối đường, độ ẩm ven biển, thuốc tẩy, nước rửa trôi trong quá trình chế biến thực phẩm và bắn tung tóe hóa chất công nghiệp. Molypden là lý do. Molypden ngăn chặn sự ăn mòn rỗ và kẽ hở, hai dạng hư hỏng phổ biến nhất đối với ốc vít bằng thép không gỉ trong dịch vụ clorua. Không có nó, các điều kiện khắc nghiệt cục bộ sẽ phá vỡ màng oxit bảo vệ và tạo ra các tế bào ăn mòn hoạt động.
410 chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn nhẹ trong khí quyển và hoạt động tốt trong môi trường khô ráo trong nhà. Tuy nhiên, khi có clorua, các vết rỉ sét nhỏ và rỗ có thể xuất hiện nhanh chóng trên 410. Nó không được khuyến khích sử dụng cho dịch vụ ngoại thất, ven biển, hàng hải hoặc xử lý hóa học.
Một phím tắt định lượng hữu ích là Số tương đương khả năng chống rỗ (PREN), được tính bằng phần trăm crom cộng với 3,3 lần phần trăm molypden cộng với 16 lần phần trăm nitơ. Các giá trị điển hình là khoảng 13 cho 410 và khoảng 24 đến 26 cho 316. Khoảng cách này gần gấp đôi và giải thích tại sao 316 là cấp mặc định cho phần cứng hàng hải và các công trình ven biển.
Để có cái nhìn sâu hơn về cách các ốc vít bằng thép không gỉ bị ăn mòn và thời gian sử dụng thực tế của chúng, hãy xem phần của chúng tôi hướng dẫn chống ăn mòn của vít thép không gỉ .
Độ cứng và độ bền cơ học
Đây là lúc 410 có lợi thế rõ ràng.
Bởi vì 410 là martensitic nên nó có thể được làm cứng hoàn toàn bằng cách làm nguội và ủ. Độ cứng điển hình sau khi xử lý nhiệt nằm trong khoảng HRC 30 và HRC 45, tùy thuộc vào nhiệt độ ủ và mặt cắt ngang của dây buộc. Các ốc vít 410 được làm cứng chống lại sự bong tróc của ổ đĩa, giữ các cạnh cắt ren của chúng và tồn tại sau khi siết chặt nhiều lần tốt hơn nhiều so với bất kỳ bộ phận 316 được ủ nào.
Vít thép không gỉ 410 để cắt ren được làm cứng xuyên suốt Vít không gỉ martensitic này có thể được làm cứng đến HRC 30-45, giữ cho các cạnh cắt luôn sắc bén và chống lại hiện tượng bong tróc mũi khoan, không giống như vít ủ 316 vốn vẫn mềm trong các ứng dụng tạo ren. Xem sản phẩm → 316 trong điều kiện ủ đạt khoảng HRB 80 đến 90, tương ứng với khoảng HRC 15 đến 18. Nó cứng và dẻo, và gia công nguội làm tăng độ bền của nó một cách đáng kể vì austenite biến đổi một phần thành martensite khi bị biến dạng. Nhưng 316 không thể được làm cứng hoàn toàn. Nếu dây buộc không gỉ phải tạo thành ren riêng bằng kim loại tấm hoặc nhựa mà không làm mất hình dạng cắt của nó thì 410 là tiêu chuẩn kỹ thuật.
316 cũng dễ bị kẹt ren hơn trong quá trình siết chặt vì thép không gỉ austenit có thể hàn nguội dưới áp suất; chất bôi trơn ren và tốc độ siết vừa phải thường ngăn ngừa được sự cố.
Hành vi từ tính
Phản ứng từ tính là một chi tiết thực tế mà người mua thường bỏ qua cho đến khi sản phẩm không đạt yêu cầu kiểm tra cuối cùng.
410 là sắt từ. Nó bị thu hút mạnh bởi nam châm, thuận tiện cho việc lấy công cụ từ tính trên dây chuyền lắp ráp và có thể cần thiết trong các ứng dụng cảm biến hoặc lắp đặt dựa vào khối lượng từ tính.
316 về cơ bản là không có từ tính trong điều kiện ủ. Gia công nguội có thể gây ra phản ứng từ tính yếu, bởi vì một số austenite biến đổi thành martensite khi bị biến dạng nặng, nhưng 316 vẫn có từ tính yếu hơn nhiều so với 410 trong sử dụng thực tế. Nếu sản phẩm cuối cùng chứa la bàn, cảm biến từ tính, thiết bị MRI hoặc thiết bị điện tử nhạy cảm với độ lệch, hãy chỉ định 316.
Cân nhắc về chi phí và mua sắm
Khoảng cách giá giữa hai loại rất dễ giải thích và khó có thể bỏ qua.
316 có giá cao hơn 410 vì hai lý do: niken và molypden. Niken chiếm từ 10 đến 14% trọng lượng của 316 và giá niken là một trong những nguyên liệu đầu vào biến động nhất trong ngành thép không gỉ. Việc bổ sung thêm 2 đến 3% molypden sẽ tạo ra một khoản phụ phí khác. Cả hai chi phí đều chảy qua chuỗi nguyên liệu thô và kết thúc ở giá dây buộc thành phẩm.
Theo nguyên tắc sơ bộ, chi phí nguyên liệu thô cho 316 gấp 1,5 đến 2 lần chi phí của 410 và bội số này cao hơn trong thời kỳ giá niken tăng mạnh. Tuy nhiên, đối với việc mua sắm dây buộc, đơn giá chỉ bằng một nửa phương trình.
Tổng chi phí sở hữu làm thay đổi bức tranh. Vít 410 trong ứng dụng khô ráo trong nhà có thể tồn tại vô thời hạn. Cùng một con ốc vít trên mặt tiền ven biển có thể cần được thay thế trong vòng một đến hai năm và mỗi ốc vít bị hỏng sẽ tốn nhân công, thời gian ngừng hoạt động và quản lý bảo hành. Dây buộc 316 trong dịch vụ ướt sẽ tránh được hầu hết những điều đó và tuổi thọ sử dụng lâu hơn thường bù đắp cho giá mua cao hơn. Người mua chỉ nên coi 410 là sự lựa chọn tiết kiệm khi môi trường dịch vụ thực sự cho phép điều đó.
Ứng dụng dây buộc: Khi nào nên chọn cái nào
Kết hợp các đặc tính lại với nhau, việc lựa chọn cho hầu hết các dự án dây buộc trở nên rõ ràng.
Chọn 410 khi
- Mối nối ở trong nhà và khô ráo trong suốt thời gian sử dụng dự kiến.
- Vít phải chạm ren riêng của nó bằng vật liệu tổng hợp bằng kim loại mỏng, nhựa hoặc gỗ.
- Khả năng chống mô men xoắn và khả năng chống mài mòn khi lắp ráp lặp đi lặp lại.
- Hành vi từ tính được chấp nhận hoặc có lợi.
- Đơn giá là hạn chế thương mại chủ yếu và môi trường được xác nhận là ôn hòa.
Chọn 316 khi
- Mưa, ngưng tụ, sương muối hoặc rửa trôi hóa chất có thể chạm tới khớp.
- Dây buộc phải không có từ tính hoặc chỉ có từ tính yếu.
- Việc lắp ráp phải không bị ăn mòn trong nhiều năm mà không cần bảo trì.
- Ứng dụng này liên quan đến chế biến thực phẩm, sản xuất dược phẩm hoặc thiết bị hàng hải.
Đối với các cụm lắp ráp trong đó một vít phải khoan, taro và siết chặt trong một lần, vít thép không gỉ tự khoan sẽ rút ngắn thời gian lắp đặt và giảm số lượng dụng cụ cần thiết.
Vít tự khoan đầu lục giác bằng thép không gỉ Dây buộc khoan và tarô một lần giúp giảm thời gian lắp đặt và thay đổi dụng cụ, phù hợp cho các cụm lắp ráp yêu cầu thép không gỉ và hiệu quả là vấn đề quan trọng. Xem sản phẩm → | Cân nhắc | 410 | 316 |
|---|---|---|
| Chống ăn mòn | Vừa phải; chỉ khô trong nhà | Tuyệt vời; dịch vụ hàng hải và hóa chất |
| độ cứng | HRC 30–45 sau khi xử lý nhiệt | HRB 80–90 trong điều kiện ủ |
| từ tính | Có | Hầu như không có từ tính |
| Đơn giá tương đối | Thấp | cao hơn 1,5–2,5 lần |
| Môi trường điển hình | Trong nhà, khô ráo, được bảo vệ | Ngoài trời, ẩm ướt, mặn, hóa chất |
Danh sách kiểm tra lựa chọn thực tế
Thực hiện qua năm bước này bất cứ khi nào bản vẽ chỉ định thép không gỉ mà không đặt tên cho loại.
- Xác định môi trường trường hợp xấu nhất. Nếu clorua, sương muối, chất ngưng tụ hoặc hóa chất rửa trôi có thể chạm vào mối nối, hãy chọn 316. Nếu dịch vụ khô ráo và được bảo vệ, 410 vẫn có thể tồn tại.
- Kiểm tra tải trọng cơ học. Nếu dây buộc tạo thành ren, cắt lỗ thí điểm của chính nó hoặc bị vặn xoắn nhiều lần, thì thép cứng 410 sẽ chống mài mòn tốt hơn. Nếu dây buộc chỉ kẹp các bộ phận lại với nhau thì 316 có đủ độ bền cho hầu hết các mối nối kết cấu.
- Kiểm tra hạn chế từ tính. Các sản phẩm có la bàn, cảm biến từ tính, thiết bị chùm tia điện tử hoặc thiết bị điện tử nhạy cảm cần có 316.
- Tính tổng chi phí chứ không phải chi phí đơn vị. Thêm nhân công thay thế, thời gian sử dụng dự kiến và rủi ro hỏng hóc vào giá mua của từng loại. Trong môi trường ẩm ướt hoặc có clorua, hầu như lần nào 410 cũng thua phép tính này.
- Xác nhận xử lý bề mặt. Thụ động hóa loại bỏ ô nhiễm sắt tự do khỏi chất bôi trơn dụng cụ và kéo ở cả hai loại. Để có thêm giới hạn ăn mòn trên 410, mạ kẽm hoặc lớp phủ Dacromet là những lựa chọn thiết thực. 316 thường không cần lớp phủ bổ sung trong sử dụng bình thường.
Khi lắp ráp khối lượng lớn, việc sử dụng vít kết hợp với vòng đệm được lắp ráp sẵn có thể giảm số lượng bộ phận và đơn giản hóa việc kiểm soát hàng tồn kho.
Vít kết hợp bằng thép không gỉ với vòng đệm được lắp ráp sẵn Vít này có vòng đệm cố định giúp giảm số lượng bộ phận và đơn giản hóa việc kiểm kê khi lắp ráp khối lượng lớn, đồng thời so sánh 410 và 316 giúp khớp hợp kim với nhu cầu bảo trì. Xem sản phẩm → Quyết định giữa 410 và 316 không phải là về hợp kim nào tốt hơn trên toàn cầu. Đây là một bài tập phù hợp: kết hợp 316 với các yêu cầu về dịch vụ ăn mòn và không từ tính, đồng thời kết hợp 410 với các ứng dụng cứng, khô và nhạy cảm với chi phí.
Đối với kích thước tùy chỉnh, kiểu đầu hoặc yêu cầu lớp phủ đặc biệt, một người có kinh nghiệm nhà sản xuất dây buộc có thể giúp xác nhận cấp độ trước khi đặt hàng sản xuất.
