垫圈材料的选择

问道

在螺纹紧固件中因螺栓、螺钉、螺母的支承面不可能做得很大（受材料与工艺的限制），为减小承压面的压应力，保护被连接件的表面而采用垫圈。
为防止连接副的松动采用防松的弹簧垫圈和多齿形锁紧垫圈、圆螺母止动垫圈以及鞍形、波形、锥形弹性垫圈。
% X: E1 H0 ?4 m# {8 l平垫圈主要用于减小压强，当有的部位拧紧轴向力很大时，易使垫圈压成碟形，这时可改用材料和提高硬度来解决。
弹簧垫圈的锁紧效果一般，重要部位尽量少用或不用，而采用自锁结构。对于用于高速拧紧（气动或电动）的弹簧垫圈，最好采用表面磷化处理的垫圈，提高其减磨性能，否则易摩擦发热而烧坏或张口，甚至损坏被连接件表面。对于薄板连接处，不应采用弹簧垫圈结构。据统计，弹簧垫圈在汽车上使用得越来越少了。
7 P% _3 Q# l! ~齿形弹性垫圈中的连接齿形由于锁紧力大而且均匀，在汽车行业中使用较多，而间隔齿型的则少一些。
  }' w) ?: w9 K6 ]  j4 |对于弹簧垫圈、弹性垫圈，根据国标，一般可选择 GB699-1999 《优质碳素结构钢》中的 60 、 70 钢和 65Mn 钢。
我国平垫圈标准共有9项，从2000-2002年分别批准发布了GB/T97.3－2000、GB/T5286－2001、GB/T95－2002、GB/T96.1－2002、GB/T96.2－2002、GB/T97.1－2002、GB/T97.2－2002、GB/T97.4－2002及 GB/T5287－2002 等平垫圈标准。
根据平垫圈性能等级，作者推荐使用材料：
+ s- e1 M5 b/ Y# c9 G+ N9 M0 z对于100HV级的可选用ST12、ST13及Q235、Q215、Q195等等，表面硬度可达到 110HV 左右；
9 H  C9 x5 R$ c9 W$ Y- ]: y8 h; Z" c对于140HV级的可选用 08F、08Al及10、10F等等，表面硬度可达到140HV左右；
, e( l$ Z  b) e7 Y- Y% M对于200HV和300HV级的应选用45、50、60、70钢或65Mn钢，可通过热处理淬火回火达到200～300HV和300～400HV技术要求。
- j7 O* P8 p& `- K+ c由于根据标准对于100HV 、140HV级的平垫圈可用低碳钢制造。一般企业在选用材料时大多数是采用宝钢材料，便于冷冲压。下面对Q/BQB403-2003宝钢标准作一点简述。
《冷连轧低碳钢板及钢带》及Q/BQB403－2003企业标准与BZJ407－1999标准相比有主要变化：
•  对牌号进行了修改和整合
/ H+ U6 ?3 z+ G) P+ N4 T. M: X牌号由常用8种，整合为5种
& I. m& @5 |) f/ t1 sSt12改为DC01 ；
ST13改为DC03 ；
% h3 s' ~; @3 ]% M+ ESt14、St15改为DC04 ；
BSC2改为DC05；
St16、St14-T、BSC3改为DC06。
4 E# C8 n& I/ F4 A6 G- L  o•  表面质量级别由两种修改为三种：
较高级的精整表面（ FB ），表面允许有少量不影响成型性及涂、镀附着力的缺陷，如轻微的划伤、压痕、麻点、辊印及氧化色等。
高级的精整表面（ FC ）产品二面中较好的一面无肉眼可见的明显缺欠，另一面必须至少达到 FB 的要求。
超高级的精整表面（ FD ）产品二面中较好的一面不得有任何缺欠，即不能影响涂漆后的外观质量或电镀后的外观质量，另一面必须至少达到 FB 的要求。
表面结构由四种修改为两种，并增加了表面粗糙度的控制值。
9 a' o+ ~5 Y. ^& a/ T4 ~
表面结构为麻面（ D ）时的平均粗糙度 Ra 按 0.6μm