Šiame straipsnyje daugiausia pateikiama pramonėje naudojamų anglies plieno sraigtinių medžiagų sudėtis ir mechaninės savybės. Kiti, tokie kaip aliuminio lydiniai, variniai lydiniai, nikelio lydiniai, titano lydiniai arba super lydiniai, taip pat turi skirtingas savybes ir pritaikyti.
Ferolydinio chromo kiekis yra didesnis nei 12%, vadinamas nerūdijančiu plienu, nes chromas yra nešvarus elementas, todėl nerūdijantis plienas turi gerą atsparumą korozijai. Kuo didesnis chromo kiekis, tuo geriau atsparumas korozijai. Be nerūdijančio plieno, be geležies ir chromo, yra anglis. Anglies gali padidinti kietumą, tačiau tai neigiamai veikia atsparumą korozijai, nes chromas ir anglis gali sudaryti karbidus. Chromas karbido viduryje neturi antioksidacinių savybių. Kai padidėja anglies kiekis, taip pat reikia padidinti chromo kiekį, kitaip atsparumas korozijai pablogės, todėl didžioji nerūdijančio plieno anglies dalis yra labai maža, o anglies kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas. Be to, visuose nerūdijančio plieno sudėtyje yra kitų legiravimo elementų. Kiekvienas elementas turi savo ypatybes. Pavyzdžiui, nikelis yra vienas iš svarbiausių elementų, kuris gali žymiai pagerinti atsparumą korozijai, trapumą žemoje temperatūroje ir aukštą temperatūros stiprumą. Be to, visi svarbūs legiravimo elementai yra molibdeno, vario, silicio, aliuminio, seleno, sieros, stibio, kobalto, titano ir tt, o jų sudedamąsias dalis galima kontroliuoti ir suformuluoti norint gauti pageidaujamas mechanines savybes.
Priežastis, dėl kurios nerūdijančio plieno nėra lengva rūdyti, yra tas, kad metalinis paviršius natūraliai sudarys nematomą oksido plėvelę, kuri gali užkirsti kelią tolesniam oksidavimui. Apdorojant sraigtus, tokius kaip kalimo galvutės ir tekinimas, paviršius gali būti užterštas mažomis metalinėmis dalelėmis, susidarančiomis apdorojant įrankio formą, o paskesnio terminio apdorojimo metu taip pat gali būti užterštas. Jei varžtas gaminamas nevalant po jo pagaminimo, rūdžių atsiradimas nėra rūdis. Iš tikrųjų tai sukelia priemaišas ar priemaišas, užkasamas ant paviršiaus. Todėl prieš išsiuntimą nerūdijančio plieno varžtai turi būti nuvalyti rūgštimi. Paviršius greitai formuos oksido plėvelę ir pašalins paviršiaus teršalus.
Nerūdijantis plienas yra suskirstytas į keturias kategorijas: austenitą, feritą, martensitą ir nuosėdų-grūdintą plieną, ir kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų. Austenitinis nerūdijantis plienas yra plačiausiai naudojamas. Apie 80% nerūdijančio plieno varžtų yra pagaminti iš jo. Jo mikrostruktūra daugiausia yra austenitas. Chromas ir nikelis yra pagrindiniai legiravimo elementai. Kol jis yra aušinamas, jo mechaninės savybės gali būti patobulintos. . Dažniausiai naudojamas turinys yra 18% chromo, 8% nikelio vadinamas 18-8 arba 300 serija. Atsparumas korozijai yra geresnis nei feritinis ir martensitinis nerūdijantis plienas, ir jis nėra magnetinis. Jis turi aukštesnę jėgą esant labai žemai temperatūrai arba aukštai temperatūrai. Ir gera kietumas. Austenitiniai nerūdijantys plienai apima 301, 302, 303, 303 Se, 304, 305, 384, XM7, 316, 321 ir 347.
303 ir 303 Se (17/19% chromo, 8/10% nikelio) lengva pasukti ir netinka šaltai pozicijai. 304 (18/20% chromo, 8 / 10,5% nikelio, 0,08% ar mažiau anglies) tinka šaltiems ir karštoms tiglėms, ir turi gerą atsparumą korozijai. Jis dažniausiai naudojamas gaminant sudėtingus formos, didelės apimties karšto varsto varžtus. 305 (17/19% chromo, 10,5 / 13% nikelio) sumažina darbo kietėjimo greitį ir leidžia lengvai šalti. 384 (15/17% chromo, 17/19% nikelio, 0,08% ar mažiau anglies) yra specialiai naudojamas šaltiems klastiniams riešutams ir kryžminiams sugriebtiems varžtams. Dėl didelio nikelio kiekio, darbinio sukietėjimo greitis gali būti sumažintas. 384 Po šaltos pozicijos vis dar nėra magnetizmo, bet po aušros antraštės po austenitinio nerūdijančio plieno truputį bus magnetinės, ir norint atstatyti nemagnetines savybes reikia atkaitinti. XM7 (17/19% chromas, 8/10% nikelio, 3/4% vario) yra geresnis 302 su geresne šalta antrašte ir mažesnė kaina nei 305, 384. 316 (chromo 16/18%, 10/14% nikelio, 2/3% molibdeno ir 0,08% ar mažiau anglies) turi teigiamą atsparumą korozijai dėl halogenų dėl molibdeno buvimo ir yra aukštesnėje temperatūroje nei kiti austenitiniai nerūdijantys plienai. Didelis tempiamasis stipris ir latentinis stipris. 321 (17/19% chromo, 9/12% nikelio) ir 347 (17/19% vario, 9/13% nikelio) yra stabilūs nerūdijantys plienai. Jie turi gerą atsparumą korozijai net esant temperatūrai iki 820 ° C. Gamybai aerokosminės pramonės arba sraigtai, naudojami aplinkai užteršti esant aukštai temperatūrai ar cheminėms medžiagoms.
Ferito nerūdijančio plieno mikrostruktūroje vyrauja feritas, kuris sudaro apie 5% nerūdijančio plieno varžtų. Chromas yra pagrindinis legiravimo elementas. Jis turi magnetines savybes ir turi geresnę atsparumą korozijai nei martensite. Kitų elementų turinys yra labai mažas, o šis nerūdijantis plienas yra ypač atsparus rūdijimui ir korozijai. Sraigtai gaminti naudojami 430 varžtai (14/18% chromo, 0,12% arba mažiau anglies). Jie dažniausiai naudojami šaltai pozicijai ir karštoms pozicijoms. Sieros pridėjimas 430F gali pagerinti tekinimo efektyvumą. Jei atsižvelgsite į ekonomiką, medžiagų sąnaudas ir atsparumą korozijai, ruožtuokite feritinį nerūdijantįjį plieną, kad varžtai būtų tinkamesni. Tiek feritiniai, tiek austenitiniai nerūdijantys plienai negali būti užgaruoti, juos galima tik traukti ir šaltą sustiprinti, kad pagerėtų jų stiprumas ir kietumas, tačiau jų plastiškumas blogėja, todėl jie paprastai atkaitinami, kad pašalintų likusius įtempius ir atkurtų plastiškumą.
Martensioto nerūdijančio plieno mikrostruktūros martensitas, maždaug 10% nerūdijančio plieno varžtų, kurių chromas kaip pagrindinis legiravimo elementas, magnetinis, gali būti pašalintas, siekiant gauti aukščiausias mechanines savybes ir SAE 5, 8, ASTM A449 klasės, A354 BD lygmens artėjimą. Tačiau atsparumas korozijai yra blogesnis nei austenitinių ir feritinių nerūdijančio plieno. Varžtai paprastai yra pagaminti iš 400 serijos medžiagų, tokių kaip 410, 416, 416 Se ir 431.
410 (12,5 / 13,5% chromo, anglies kiekis yra mažesnis nei 0,15%) yra panašus į SAE 5 arba A449. Po terminio apdorojimo jis gali padidinti stiprumą ir yra lengvai šaltas ir karštas. Dėl mažo chromo kiekio jis yra pigiausias nerūdijančio plieno. Jei korozijos atsparumas cinkuotais arba kadmiu padengtais varžtais yra nepakankamas, galima naudoti 410.
416 ir 416 Se (12/14% chromo, mažiau nei 0,15% anglies, sieros ar arseno), dažymas gali būti geriausias iš visų nerūdijančio plieno, mechaniškai ekvivalentiškas 410. 431 (chromo 15/17%, 1,25 / 2,5% nikelis ir 0,2% ar mažiau anglies) yra dažniausiai naudojami aerokosminių sraigtų gamyboje. Dėl savo didelio atsparumo ir atsparumo korozijai, jie yra lengvai šalti ir karšti. Mechaninės savybės yra ne mažesnės kaip SAE 8 ir ASTM A354 klasės BD.
Nusodrintus plieninius varžtus sudaro 5% nerūdijančio plieno varžtų, o jų naudojimas tampa vis svarbesnis. Jie pasižymi atsparumu korozijai, panašiu į austenito ir didelio atsparumo, lygiaverčių martensitui. Pavyzdžiui, 630 (15,5 / 17,5% chromo, 3/5% nikelio, 0,07% arba mažiau anglies, 0,15 / 0,45% itrio ir itrio), taip pat žinomas kaip 17-4PH, yra dažniausiai naudojamas nuosėdų kietėjimas plienas varžtų gamyba, išskyrus didelio stiprio varžtus. Kietumas taip pat yra geras, jis gali atlaikyti aukštą ir žemą temperatūrą.