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。
7 V1 e" U& p, H+ K4 Z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。
5 c6 C& ?" P# r' n6 V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。
/ x. `1 [1 l! `7 k) j0 }) [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。
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。
% ~7 U- ^8 h  F0 T& i- b& e0 i) D3 s; X根据平垫圈性能等级，作者推荐使用材料：
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；
& v. e2 D5 }/ B1 J1 Y+ Y2 a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；
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。
) U9 t: `9 B' y" t- a2 H& x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。
1 k6 L- b: n4 t' \《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
$ o2 ^5 ?2 P( J; P* H) n0 s牌号由常用8种，整合为5种
St12改为DC01 ；
9 c0 ?( t) e; O- S" f  _/ aST13改为DC03 ；
St14、St15改为DC04 ；
3 g, F7 g  Y+ ?. ?- d' j7 V! yBSC2改为DC05；
+ @6 ~$ ], V. l9 n" D' v8 {# m. NSt16、St14-T、BSC3改为DC06。
•  表面质量级别由两种修改为三种：
. q  i' u: u' E6 P0 W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。
' d8 Q9 G/ s6 X: q$ ^* M1 @8 \% Y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。
, n- N. k5 S! |# f' x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。
6 r+ i5 o1 \( d7 s" P& j/ j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。

表面结构为麻面（ D ）时的平均粗糙度 Ra 按 0.6μm