CN204164123U - 耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，包括：包覆于不锈钢螺钉的表面的氮化钛过渡层；包覆于氮化钛过渡层的表面的聚四氟乙烯防咬死层。本实用新型中氮化钛过渡层既可以提高聚四氟乙烯防咬死层与不锈钢螺钉之间的结合力，避免聚四氟乙烯防咬死层在螺钉拧紧过程中发生脱落，又可以提高不锈钢螺钉表面硬度，避免螺钉与螺母接触面发生塑性形变而咬死；聚四氟乙烯防咬死层具有良好的润滑性能，可以降低螺钉-螺母接触面的摩擦系数，减少摩擦热的产生，防止螺钉-螺母接触面发生局部高温熔焊咬死；在使用过程中，海洋盐雾等腐蚀介质只与聚四氟乙烯防咬死层接触，提高了不锈钢螺钉的耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，该螺钉尤其适用于海洋环境下机械零部组件的紧固和组装。
背景技术
当不锈钢螺钉被锁紧时，牙纹间所产生的压力与热力会破坏并抹去其间的氧化铬层，使得金属牙纹直接发生阻塞/剪切，进而发生粘着的现象。当粘着的现象持续发生时(通常不超过一圈完整牙径)，将使得不锈钢螺钉完全咬死，再也无法卸下或锁上。通常整个咬死过程就发生在短短几秒钟内，且一旦咬死需要把原来的螺钉破坏掉才能拆卸，容易造成不必要的损伤，更换和维护修理等都存在困难。尤其对于海洋环境下机械零部组件的紧固和组装而言，对不锈钢螺钉更是提出了防咬死和耐盐雾的双重需求。
目前国内外预防不锈钢螺钉咬死的办法主要是对螺钉-螺母配合面进行固体润滑和强化，常使用的材料有MoS2、S-COATING药水、特种蜡、电镀镉、达克罗涂层等。日本采用专利S-COATING药水处理剂对不锈钢紧固件进行特殊化学处理，可有效避免和防止螺帽和螺栓间的咬死问题，但S-COATING 处理剂价格昂贵且为日本公司专有。紧固件采用浸特种蜡处理，较好地解决了不锈钢的咬死问题，但该方法只能重复拧合一至两次。电镀镉虽然有较好的耐海洋环境腐蚀性能，但容易造成不锈钢镉脆。镀达克罗涂层的钢螺栓、螺母反复使用时摩擦力越来越大，性能不稳定，断裂力矩试验数据分散，每次拧紧镀锌层有损伤并逐渐脱落，10次后镀锌层脱落，镀锌螺栓重复使用次数不宜太多。美国、法国、俄罗斯、德国等国家使用的不锈钢紧固件多数进行了表面MoS2润滑，可减少摩擦力，减少锁紧过程中产生的压力和热量，使施加的预紧力矩更为有效地转为预紧力，大大减小预紧力矩损失程度，提高安装扭矩的效率和强度，防止咬死现象的发生。2001年我国航天紧固件制造中心针对钛合金紧固件防咬死用MoS2润滑膜进行了研究，但MoS2固体润滑膜在海洋盐雾环境下容易发生腐蚀失效，很难应用于海洋环境下不锈钢螺钉的防咬死。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有不锈钢螺钉存在的缺陷，提出一种适用于海洋环境下机械零部组件的紧固和组装的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉。
为解决上述问题，本实用新型提供一种耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，包括：
包覆于不锈钢螺钉的表面的氮化钛过渡层；
包覆于氮化钛过渡层的表面的聚四氟乙烯防咬死层。
进一步的，在上述耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉中，所述氮化钛过渡层的膜厚为100nm~400nm。
进一步的，在上述耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉中，所述聚四氟乙烯防咬死层的膜厚为1um~10um。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
（1）氮化钛过渡层既可以提高聚四氟乙烯防咬死层与不锈钢螺钉之间的结合力，避免聚四氟乙烯防咬死层在螺钉拧紧过程中发生脱落，又可以提高不锈钢螺钉表面硬度，避免螺钉与螺母接触面发生塑性形变而咬死；
（2）聚四氟乙烯防咬死层具有良好的润滑性能，可以降低螺钉-螺母接触面的摩擦系数，减少摩擦热的产生，防止螺钉-螺母接触面发生局部高温熔焊咬死；
（3）在使用过程中，海洋盐雾等腐蚀介质只与聚四氟乙烯防咬死层接触，提高了不锈钢螺钉的耐腐蚀性能；
（4）本实用新型的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，反复使用50次未发生咬死；进行盐雾试验，保护等级和外观等级均为10级。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉的结构图；
其中，1为不锈钢螺钉，2为氮化钛过渡层，3为聚四氟乙烯防咬死层。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供一种耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，包括：
包覆于不锈钢螺钉1的表面的氮化钛过渡层2；
包覆于氮化钛过渡层2的表面的聚四氟乙烯防咬死层3。本实用新型的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉反复使用50次未发生咬死；进行盐雾试验，保护等级和外观等级均为10级，适用于海洋环境下机械零部组件的紧固和组装。
优选的，所述氮化钛过渡2层采用离子注入与沉积工艺制备。
优选的，所述聚四氟乙烯防咬死层3采用射频磁控溅射工艺制备。
优选的，所述不锈钢螺钉1的材质为9Cr18、0Cr17、1Cr18Ni9Ti或316L等不锈钢。
优选的，所述氮化钛过渡层2的膜厚为100nm~400nm。
优选的，所述聚四氟乙烯防咬死层3的膜厚为1um~10um。
本发明一实施例中选用316L不锈钢螺钉，首先采用常规离子注入与沉积工艺在不锈钢螺钉1表面制备膜厚为200nm的氮化钛过渡层1，然后采用常规射频磁控溅射工艺在氮化钛过渡层1外部制备膜厚为2um的聚四氟乙烯防咬死层2。本实施例中，耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉反复使用50次未发生咬死；进行盐雾试验，保护等级和外观等级均为10级。在使用过程中，海洋盐雾等腐蚀介质只与聚四氟乙烯防咬死层接触，提高了防咬死不锈钢螺钉的耐腐蚀性能。
本实用新型的有益效果如下：
（1）氮化钛过渡层既可以提高聚四氟乙烯防咬死层与不锈钢螺钉之间的结合力，避免聚四氟乙烯防咬死层在螺钉拧紧过程中发生脱落，又可以提高不锈钢螺钉表面硬度，避免螺钉与螺母接触面发生塑性形变而咬死；
（2）聚四氟乙烯防咬死层具有良好的润滑性能，可以降低螺钉-螺母接触面的摩擦系数，减少摩擦热的产生，防止螺钉-螺母接触面发生局部高温熔焊咬死；
（3）在使用过程中，海洋盐雾等腐蚀介质只与聚四氟乙烯防咬死层接触，提高了不锈钢螺钉的耐腐蚀性能；
（4）采用离子注入与沉积工艺制备的氮化钛过渡层，以及采用射频磁控溅射工艺制备的聚四氟乙烯防咬死层均具有膜层均匀致密、膜基结合力高、生产工艺高速环保、高效等特点，易实现产业化、大批量生产；
（5）本实用新型的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，反复使用50次未发生咬死；进行盐雾试验，保护等级和外观等级均为10级。
显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，其特征在于，包括：
包覆于不锈钢螺钉的表面的氮化钛过渡层；
包覆于氮化钛过渡层的表面的聚四氟乙烯防咬死层。
2.如权利要求1所述的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，其特征在于，所述氮化钛过渡层的膜厚为100nm~400nm。
3.如权利要求1所述的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，其特征在于，所述聚四氟乙烯防咬死层的膜厚为1um~10um。
4.如权利要求1所述的耐腐蚀防咬死不锈钢螺钉，其特征在于，所述不锈钢螺钉的材质为9Cr18、0Cr17、1Cr18Ni9Ti或316L不锈钢。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106351931A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-25 | 宁波市鄞州金本机械有限公司 | 一种紧定螺钉 |
| CN115625516A (zh) * | 2022-09-30 | 2023-01-20 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种基于运8三类平台飞机的不锈钢螺钉螺母的安装方法 |
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2014
- 2014-08-20 CN CN201420468909.5U patent/CN204164123U/zh not_active Expired - Fee Related
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