스테인레스 스틸 볼트는 고압 또는 고온 응용 분야의 특정 요구 사항을 충족하도록 어떻게 설계 될 수 있습니까?

스테인리스 스틸 볼트는 여러 주요 설계 및 재료 고려 사항을 통해 고압 또는 고온 응용의 특정 요구 사항을 충족하도록 설계 될 수 있습니다. 다음은 이러한 까다로운 환경에서 성능에 영향을 미치는 요소입니다.

1. 재료 선택
고온 저항성 : 열과 산화에 대한 내성을 향상시키기 위해 더 높은 수준의 몰리브덴 또는 티타늄을 함유하는 316 등급 또는 321 등급과 같은 온도 저항이 높은 스테인레스 스틸 등급을 선택하십시오. 이 등급은 온도가 500 ° F (260 ° C)를 초과하고 강도를 잃지 않고 열 팽창을 견딜 수있는 응용 분야에서 잘 작동합니다.
열 내성 합금 : 극한 온도의 경우 고온에서 크리프, 산화 및 열 피로에 우수한 저항성을 제공하기 때문에 Inconel 또는 Hastelloy와 같은 특수 합금이 사용될 수 있습니다.

2. 스레드 설계 및 기하학
응력 분포 : 볼트가 고압 환경을 처리 할 수 ​​있도록 스레드 설계는 균일 한 응력 분포에 중점을 두어야합니다. (거친 실과 반대로) 미세한 실을 사용하면 고압 조건 하에서 더 나은 인장 강도와 스트리핑에 대한 저항성을 제공 할 수 있습니다.
더 긴 스레드 또는 스레드 인서트 : 높은로드 베어링 용량이 필요한 응용 분야의 경우 더 긴 스레드 또는 스레드 인서트를 사용하면 표면을 가로 질러 압력을보다 고르게 분배하여 고장 위험을 줄일 수 있습니다.

3. 볼트 크기와 강도
인장 강도 : 스테인레스 스틸 볼트 고압하에 존재하는 축 및 전단력을 모두 처리하기에 충분한 인장 강도로 선택해야합니다. 볼트가 더 높은 하중 또는 압력을받는 응용 분야에서는 17-4 학년 등급과 같은 강도가 높은 스테인레스 강이 필요할 수 있습니다.
직경 및 길이 : 적용된 힘을 처리하기 위해 볼트의 직경과 길이를 선택해야합니다. 고압 적용의 경우 더 큰 직경은 압력을 더 잘 분배하고 고장을 방지하기 위해 더 많은 표면적을 제공 할 수 있습니다. 볼트가 적용된 압력 하에서 부품을 단단히 고정 시키도록 길이는 충분해야합니다.

4. 열처리
어닐링 또는 용액 열처리 : 고온 환경에서 사용되는 스테인레스 스틸 볼트는 어닐링되거나 용액을 열처리하여 내부 응력을 완화하고 연성 및 부식성을 향상시켜야합니다. 열처리는 또한 크리프 변형에 저항하는 볼트의 능력을 향상시키고 장기간의 고온에서 모양을 유지합니다.
사전 로딩 : 설치 중에 볼트가 올바르게 사전로드되도록하면 고압 조건에서 무결성을 유지하는 데 도움이됩니다. 제어 된 토크 또는 장력은 볼트가 연속적인 힘으로 유지되어 고압 시스템에서 느슨해지고 누출을 방지합니다.

5. 표면 처리
코팅 : 고압 및 고온 환경은 종종 볼트를 마모와 부식에 노출시킵니다. 세라믹 또는 PTFE (폴리 테트라 플루오로 에틸렌)와 같은 코팅은 열 순환 및 산화에 대한 내성을 향상시킬 수 있습니다. 이 코팅은 추가 부식 저항을 제공하면서 마찰과 마모를 줄이는 데 도움이됩니다.
패시베이션 : 볼트는 특히 산성 또는 염화물이 풍부한 조건에 노출 된 환경에서 스테인레스 스틸의 부식 저항을 향상시키기 위해 수동적 인 과정을 거칠 수 있습니다. 볼트를 통과하면 표면의 산화물 층이 오염 물질이 없도록하여 고압에서 응력 부식 균열의 위험을 줄입니다.

6. 볼팅 시스템 및 고정
볼트 배열 : 고압 응용 분야에서 볼트는 다중 볼트 배열 (예 : 플랜지 연결)에 사용될 수 있습니다. 디자인은 국소화 된 응력을 방지하기 위해 전체 볼트 세트에 걸쳐 로딩을 보장해야합니다. 압력을 고르게 분배하고 하나의 볼트에서 고장 위험을 줄이기 위해 여러 패스너가 종종 필요합니다.
잠금 메커니즘 : 고압 환경에는 진동 또는 열 사이클링으로 인해 시간이 지남에 따라 볼트가 느슨해지지 않도록 잠금 넛, 잠금 와셔 또는 스레드 잠금 접착제가 종종 필요합니다.

7. 스트레스와 피로 저항
피로 저항성 : 고온 또는 고압 환경의 스테인레스 스틸 볼트는 종종 주기적 하중에 노출되어 피로 실패로 이어질 수 있습니다. 피로 저항성이 향상된 볼트 (예 : 고강도 합금) 또는 직경 및 실 깊이 증가하면 피로 균열의 위험을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
고압 및 온도 크리프 : 크리프는 시간이 지남에 따라 일정한 응력 하에서 재료의 느린 변형을 나타냅니다. 고압, 고온 환경의 볼트는 열처리 스테인레스 스틸 또는 특수 합금과 같이 낮은 크리프 속도를 나타내는 재료로 설계해야합니다.

8. 품질 관리 및 테스트
고압 테스트 : 볼트가 필요한 표준을 충족하도록하려면 작동 조건을 복제하는 압력 수준에서 유압 또는 공압 테스트를 받아야합니다. 이 테스트는 볼트가 누출 방지 밀봉을 견딜 수 있고 실제 압력 하에서 구조적 무결성을 유지할 수 있음을 확인합니다.
재료 테스트 : 스테인리스 스틸 볼트는 인장 강도 테스트, 경도 테스트 및 충격 테스트와 같은 테스트를 받아야합니다.