自攻螺絲資料

1、自攻螺絲自攻螺絲雖然已使用很久,一般也知道怎么制作,但對于各規(guī)范所規(guī)定之標(biāo)準(zhǔn)及要求,也許并不是很清楚,在此僅藉由收集來之規(guī)范,整理出一份適合大家閱讀,使能對自攻螺絲有多一層認(rèn)識。自攻螺絲是在金屬或非金屬材料之預(yù)鉆孔中自行攻鉆出所配合陰螺紋之一種有螺紋扣件，具有高拉力,單件,單邊組合特色.由于其自行成型或攻出其配合螺紋,因此在組合上具有高防松能力,且可以裝卸.在小形螺絲上其尺寸、螺紋型式、頭型、攻鉆性能在工程用途上幾乎無可限量。1發(fā)展(Evolution) : 自1914年自攻螺絲開始商品化.第一次之設(shè)計(jì)主要源自木螺絲系屬可 滲碳鋼錐尾A型螺紋成型螺絲.當(dāng)時主要之用途是用在空調(diào)系統(tǒng)導(dǎo)管上鐵皮之接

2、合,因此 又叫做鐵皮螺絲.經(jīng)過80余年之發(fā)展,共可分為四個時期螺紋成型、螺紋切削、螺紋滾 成及自鉆。螺紋成型自攻螺絲(Thread Forming Tapping Screws)系直接由鐵皮螺絲發(fā)展而來, 螺紋成 型自攻螺絲使用時須預(yù)先鉆孔,再將螺絲旋入孔中,強(qiáng)力擠出配合陰螺紋,而原來在陰螺紋 位置上之材料將被擠到陽螺紋之間,此謂之螺紋成型自攻螺絲.僅可適用于薄且具有可塑 性之材料,因此又發(fā)展出。螺紋切削自攻螺絲(Thread Cutting Tapping Screws)在螺紋之尾端切割出一或多道之切削 口,使能在旋入預(yù)鉆孔時,利用螺絲尾部及牙部以類似螺絲攻的方式切削出配合陰螺紋.它 可以用

3、在厚板,比較堅(jiān)硬或易碎等不易塑造之材料。螺紋滾成自攻螺絲(Thread Rolling Tapping Screws)三角牙自攻螺絲,又稱為Type TT(Type Tai 目前仍有專利)系基于成型螺絲攻之原理發(fā)展而成,螺紋滾成自攻螺絲具有特殊設(shè)計(jì) 之螺紋及尾端使螺絲可以在斷續(xù)之壓力下自行滾成配合之陰螺紋.同時在孔周圍之材料 可以更輕易的填補(bǔ)自攻螺絲螺紋及牙底之空間,由于其磨擦力較螺紋成型自攻螺絲為小, 因此可以使用在更厚之材料上,旋轉(zhuǎn)所需之扭矩更好控制,且組合后強(qiáng)度更高.螺紋滾成自 攻螺絲其工程標(biāo)準(zhǔn)定義比成型或切削自攻螺絲在材料,熱處理,強(qiáng)度上之定義更高且更為 明確,使得螺紋滾成自攻螺絲成為

4、真正的”構(gòu)造用”扣件。鉆尾自攻螺絲(Self Drilling Tapping Screws)又稱為Tec,在組裝自攻螺絲之所有過程中,最耗 費(fèi)成本的是預(yù)鉆孔的準(zhǔn)備.自攻螺絲的使用,必需先鉆孔.而且孔徑也必需限制.無需預(yù)鉆孔 而在某些方面可以節(jié)省成本.這就是集鉆, 攻, 旋緊于一次作業(yè)的鉆尾自攻螺絲.鉆尾螺絲 的表面硬度及心部硬度比一般自攻螺絲高一點(diǎn),這是因?yàn)殂@尾螺絲多了一個鉆孔之作業(yè), 另外鉆尾螺絲尚需作貫穿試驗(yàn),用以測試螺絲可以在規(guī)定時間內(nèi)鉆孔并攻出螺紋。上述為四種主要自攻螺絲之設(shè)計(jì)及發(fā)展過程,另有兩種為特殊螺紋設(shè)計(jì)之螺絲,第一種為;高低牙自攻螺絲(High Low Tapping Scr

5、ews)使用在塑料或其它低密度材料。雙螺紋設(shè)計(jì), 高螺紋( 牙部外徑較大)具有更平更尖銳螺紋角為30度之螺紋型式.低螺紋(牙部外徑較 小)具有一60度之螺紋角,牙高只有高螺紋的一半.高低螺紋之組合設(shè)計(jì)降低了旋轉(zhuǎn)扭矩, 改善了拉出強(qiáng)度,大幅降低了組合工件破裂的危險性另一種用在建筑工業(yè)上干墻(Drywall) 之組裝用途上.,具有此類螺紋設(shè)計(jì)之自攻螺絲特別適合于塑料,零件板及木頭.另一種為;雙螺紋自鉆尾喇叭頭自攻螺絲(Twin Lead Self Drilling Point Tapping Screws) 組裝時可以 輕易旋入干墻,在鋼鐵牙條上自鉆一洞并攻出配合之陰螺紋.其喇叭頭具凹入之承受面可

6、 以在旋入時不至于破壞到壁紙或石膏表面.大多數(shù)之自攻螺絲均屬于商業(yè)用途, 例如當(dāng)自攻螺絲以組合螺絲( SEMS )提供時,可以提供更緊密之服務(wù).而螺絲如具有粗細(xì)螺紋特殊設(shè)計(jì)者則系著眼于組裝后之防松.2 工程標(biāo)準(zhǔn) : 自攻螺絲之尺寸，機(jī)械性，功能性能有下列標(biāo)準(zhǔn):ANSI/ASME B18.6.4Thread Forming And Thread Cutting Tapping Screws And Metallic Drive Screws (Inch Series)SAE J933Mechanical and Quality Requirements For Tapping Screws SA

7、E J81Thread Rolling ScrewsSAE J1237Metric Thread Rolling ScrewsSAE J78Steel Self-Drilling Tapping ScrewsFIP 1000Tapping Screws Performance SpecificationsDIN 7500Thread Rolling Screws For ISO Metric Screws ThreadDIN 7504Self-Drilling Tapping Screws Dimensions, Requirements And TestingISO 2702Heat-Tre

8、ated Steel Tapping Mechanical PropertiesJIS B1055Mechanical Properties For Heat-Treated Steel and Stainless Tapping Screws各規(guī)范對自攻螺絲功能及機(jī)械性能之規(guī)定項(xiàng)目自攻螺絲要求項(xiàng)目F.I.P1000英制規(guī)范公制規(guī)范SAE J78SAE J81SAE J933ASME B18.6.4SAE J1237ISO 2702JIS B1055DIN 267/12DIN 7500DIN 7504功能性自鉆三角牙自攻牙自攻牙寬牙寬牙寬牙寬牙三角牙自鉆尺寸-12-1-功能性延展性10O5O7

9、O-10O10O-1015O-攻入試驗(yàn)-攻入扭矩-攻速測試-氫脆試驗(yàn)-機(jī)械性及熱處理表面硬度-心部硬度-滲碳深度-抗拉強(qiáng)度-扭矩強(qiáng)度-夾緊扭矩-保證扭矩-顯微組織-回火溫度-材料-1. F.I.P 1000 包含有公制和英制要求. 2. Sems 請參閱 ASME B18.13. 3. SAE J478 亦有尺寸規(guī)定. 4. I.F.I 112 1970 版,有三角牙 C 和 D 值尺寸規(guī)定. 5. 表示有規(guī)定, - 表示無規(guī)定.3 自攻螺絲之特征 : 自攻螺絲螺紋,尾端型態(tài)及稱呼 (參照ANSI/ASME B18.6.4)螺絲型狀A(yù)NSI標(biāo)準(zhǔn)稱呼制造商稱呼 AB ABBBBPBPBFBFBT

10、BTD1FFGGT23AACUCU3.1 螺紋型式 : 標(biāo)準(zhǔn)自攻螺絲辨識字符，包括代表螺紋及尾部型狀之符號.自攻螺絲有一個或兩個代表螺紋的字符用以代表機(jī)械螺紋或?qū)捖菁y( SPACED ).如帶有辨識字符”代表為寬螺紋螺絲. 無”者代表為機(jī)械螺紋.尾端代表字符用以區(qū)分自攻螺絲為螺紋成型,切削,滾成或自鉆。機(jī)械螺紋與英美統(tǒng)一螺紋一樣具有60度之螺紋角及粗,細(xì)螺紋相同之螺距,如果在拆卸后螺絲遺失或有需要的話,可以用標(biāo)準(zhǔn)螺紋扣件代替之.寬螺紋具有一60度之螺紋角但其螺距則較寬,而因其寬螺距之故,其螺紋較陡因此其螺紋導(dǎo)程比機(jī)械螺紋為大.另有一種專使用于塑料上的螺紋,其螺紋角度為48度,俗稱PT牙螺絲.

11、螺紋成型自攻螺絲A,AB, B, BP, C等型式目前已逐漸為螺紋滾成自攻螺絲所取代,故在新設(shè)計(jì)中不建議使用. AB, B, BP不同處僅在尾部形狀, AB有一個螺紋錐尾, B有一個鈍尾, BP有一個無螺紋之錐尾,尖尾中心進(jìn)入預(yù)鉆孔并開始使螺紋成型.螺紋切削自攻螺絲有BF, BP, D, F, G及T等形式, BF, BP為寬螺紋, 其余為機(jī)械螺紋. 如上圖.辨識字符不同點(diǎn)在于其切削尾.每一種切削尾都有一個可以收集切削下廢料之形狀. 如果自攻螺絲旋入盲孔( 不貫通之孔 ),則其碎片將殘留且密封于孔底. 但如攻入貫通孔時, 則廢料將掉在工件的另一邊. 所以在選擇本型式自攻螺絲時必需考慮及此, 廢

12、料可能會造成污染, 掉進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)中之零件或使電子基板無法運(yùn)作. 所有螺紋滾成自攻螺絲均為機(jī)械螺紋, 與英美統(tǒng)一螺紋粗牙一樣,請參閱SAE J81規(guī)定.公制螺紋請參閱SAE J1237及DIN7500規(guī)定.鉆尾自攻螺絲有切削寬螺紋BSD及機(jī)械螺紋CSD兩種型式.另尚有特殊螺紋型式,包含高低雙螺紋,同時各種攻鉆尾亦適用.因?yàn)楣ャ@尾及螺紋性質(zhì),鉆尾螺絲不適用于盲孔作業(yè).在組裝自鉆螺絲時,鉆尾需完全穿透工件后方可進(jìn)行螺紋之切削或成型,所以通常會有一些碎屑,如果又使用螺紋切削型螺紋,更免不了有碎屑.因此實(shí)用上必需考慮此一問題.有關(guān)于BSD及CSD鉆尾螺絲請參閱SAE J78及DIN7504(寬螺紋)之規(guī)定.

13、 自攻螺絲螺紋最重要的是牙部外徑,如果過大,會導(dǎo)致組裝扭矩加大,如果過小,螺紋剪斷強(qiáng)度會降低,而此一特性可以很輕易地由分厘卡或卡規(guī)測定而出,除了此一特性外,自攻螺絲不需任何螺紋量測,其理甚明,配合陰螺紋乃自攻螺絲攻鉆而成,可以自行配合,因此無需任何配合上之量測,雖然如此,但制造上仍須注意ANAI/ASME B18.6.4的規(guī)定:.和型：其本身尺寸不得低于2A螺紋之最小有效徑,也不可大于最大牙外徑.所以有時客戶會依此規(guī)定要求.當(dāng)要求時,由于有割溝的限制,環(huán)規(guī)無法順利檢驗(yàn),在螺紋的量測上須使用螺紋指示規(guī).另有兩項(xiàng)自攻螺絲螺紋特性值得一提的是 :螺紋成型之自攻螺絲由于其配合螺紋是擠壓成型,因此螺絲之

14、牙底徑必需略小于預(yù)鉆孔, 以便有空間容納工件上被擠壓而出之材料.而且螺紋之剪斷強(qiáng)度也會較大.螺紋切削之自攻螺絲由于其配合螺紋是切削成型,因此螺絲之牙底徑必需略等于預(yù)鉆孔,而其預(yù)置扭矩較小,破斷強(qiáng)度及拉出強(qiáng)度也比較低. 自攻螺絲螺紋外徑與測試鐵板孔徑比值Type Hole SizeHole Size/dAABF,TTdAABFTTAABFTT#2-32#2-32#2-560.0860.0760.0760.0730.0750.8840.8840.8490.872#3-28#3-28#3-480.0990.0810.0810.0810.0870.8180.8180.8180.879#4-24#4-2

15、4#4-400.1120.0860.0860.0960.0980.7680.7680.8570.875#5-20#5-20#5-400.1250.1070.1070.1010.1100.8520.8520.8080.880#6-18#6-20#6-320.1380.1160.1160.1200.1200.8410.8410.8700.870#7-16#7-190.1510.1290.1290.8510.851#8-15#8-18#8-320.1640.1360.1360.1470.1470.8290.8290.8960.896#9-140.1770.1490.842#10-12#10-16#1

16、0-240.1900.1590.1590.1730.1660.8370.8370.9110.874#10-320.1900.1770.1720.9320.905#12-11#12-14#12-240.2160.1880.1880.1990.8680.8680.921#14-100.2420.2170.8951/4-141/4-200.2500.2170.2280.2190.8660.9120.8761/4-280.2500.2340.936#16-100.2680.2380.888#18-90.2940.2610.888#20-90.3200.2900.9065/16-125/16-180.3

17、130.2720.2900.2770.8700.9280.8865/16-240.3130.2950.944#24-90.3720.3440.9243/8-123/8-160.3750.3280.3390.8750.904 每英寸牙數(shù)越多,組裝時所需擠壓或切削之材料就越多，因此機(jī)械螺紋一般比寬螺紋需更大扭矩，但牙數(shù)越多,組裝后之剪斷強(qiáng)度越大,抗螺紋破斷及螺絲拉出越佳。3.2頭型 : 緊固件一端制成增大形狀之部分形成的承面. ANSI/ASME B18.6.4對自攻螺絲規(guī)定 了13種標(biāo)準(zhǔn)之頭型. 請參照B18.6.4第1.2段之規(guī)定.對螺紋成型及螺紋切削自攻螺 絲而言,13種中之5種 - 平頂埋

18、頭( Flat Countersunk ), 扁圓埋頭( Oval Countersunk ), 盤頭( Pan ), 六角及六角華絲頭( Hex and Hex washer Head )最為重要,這五種頭型占 了所有自攻螺絲幾乎90%以上, 使用自攻螺絲應(yīng)先考慮此五種頭型. 另五種其它型式為平頂凹承面( Flat Undercut ), 平頂整緣( Flat Trim), 扁圓凹承面 ( Oval Undercut ), 扁圓整緣( Oval Trim )及圓柱頭( 崗山頭Fillister )為比較次要頭型, 而香菇頭( Truss ), 圓頭( Round )及100度平頂埋頭為新設(shè)計(jì)

19、所不取,蓋其功用可為其 它頭型所取代,盤頭可取代香菇頭及圓頭, 82度平頂埋頭可取代100度平頂埋頭. 螺紋滾成自攻螺絲頭型之選擇與上同, 使用主要考慮為平頂,扁圓頂,盤頭,六角頭及 六角華司頭五種. 鉆尾螺絲以平頂,扁圓頂,盤頭及六角華司頭最為普遍,六角頭之所以不使用,實(shí)因在 鉆孔過程中,需施壓力于旋緊工具上以支撐工具進(jìn)行鉆孔作業(yè).因此都使用十字平頂, 扁圓頂,盤頭或六角華司頭. 雖然美國國家標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定13種標(biāo)準(zhǔn)頭型, 但其它頭型在商業(yè)用途上依然可使用, 如 干墻螺絲所使用之喇叭頭,薄餅頭及其它依設(shè)計(jì)使用之特殊頭型,制造商可依其它資 料制造.承面 - 支撐或定位結(jié)件的部分,通常通過承面來裝卸

20、螺絲.承面有兩種基本類型,平型承面 (與結(jié)件桿部垂直)和錐型承面(與結(jié)件桿部形成角度)前者在多數(shù)情況下為承受作用 于結(jié)件的負(fù)荷力而服務(wù), 后者除延續(xù)平型承面相同的功用外,還可用于定位.有錐形 承面的結(jié)件通常所指的是埋頭頭型.頭型的不同應(yīng)用,初步取決于承面的功能及頭部 傳送轉(zhuǎn)力矩的能力.常用平型承面的螺栓和螺栓類型平頭 : 可替代圓頭和蘑菇頭的新設(shè)計(jì),頭部低直徑大,頭部外圍圓周沿接表示特性的高型邊緣, 使其對于高強(qiáng)度的扭矩發(fā)揮驅(qū)動作用,與穴頭在頭型方面有微小差別.圓頭 : 是過去最常用的頭型.12頂柱頭 : 標(biāo)準(zhǔn)的扁圓頂柱頭的直徑較圓頭小,但由于槽深的關(guān)系因而比較高,較小的直徑使作 用于小面積的

21、壓力增大,可緊密組合于凸緣及增高的表層.由于在為保證集中性而設(shè)置 的鉆孔模具中打頭,它們可以被成功的應(yīng)用于內(nèi)鉆孔的穴中.圓頂寬邊頭 : 因頭下內(nèi)切束縛和減弱了對于電線組成部分的磨損,因而最普遍的應(yīng)用于電器 及收錄機(jī)中,為中低頭型以其較充分的承面提供了較有吸引力的設(shè)計(jì)類型.大圓頭 : 也稱橢圓頂寬邊頭,是一種低型,巧妙設(shè)計(jì)的大直徑頭型.當(dāng)附加作用的組合公差允許 時,可用于覆蓋具有較大直徑的金屬板洞.也可建議用平頭替代.一字槽頭型 : 這是一種創(chuàng)造性的防松頭型,一旦組合不易解除,但卻可用一般標(biāo)準(zhǔn)的螺絲起子 起動.這項(xiàng)簡單的設(shè)計(jì)通?？梢越鉀Q組合中的成本問題,增加生產(chǎn)數(shù)量,為制造過程創(chuàng) 造驚人的經(jīng)濟(jì)利

22、益.六角承穴頭 : 一種具扳手頭高兼有六角頭型尺寸的結(jié)件. 六角形完全由反孔的模具冷間成 型,頭部頂端有一處明顯的凹陷.六角承穴華司頭 : 如標(biāo)準(zhǔn)的六角承穴頭型, 但同時在頭部基底有一華司面起到保護(hù)裝配的 完成, 以免扳手損壞. 有時候事物的作用遠(yuǎn)比外觀重要.六角頭 : 這是一種扭矩作用于六角頭部的標(biāo)準(zhǔn)類型,有將銳利的尖角修整到接近公差范圍的 特點(diǎn).可被推薦于一般商業(yè)用,也可適用于各種標(biāo)準(zhǔn)的模式和各種螺紋直徑.因其必需 的第二道工序使其比一般六角承穴貴.承窩頭 : 圓柱體頭部內(nèi)有較深的六角承穴, 常見的有高強(qiáng)度承窩頭的Cap Screw. 較深的承 穴使高轉(zhuǎn)力矩作用于結(jié)件上.十二點(diǎn) : 高圓柱

23、體頭型上布十二個外點(diǎn),有華司面承受施予結(jié)件的負(fù)荷.由于設(shè)計(jì)上為提供高 度的扭矩帶來便利, 因此常用于高強(qiáng)度的結(jié)件.梅花頭 : 一中等高度的六角小葉型頭型兼帶華司承面.它的設(shè)計(jì)包括直面與華司面垂直,扭矩 承面在圓形突出的部分(小葉中)傳輸力矩.這樣的設(shè)計(jì)最高程度的利用了外驅(qū)動系統(tǒng), 使力矩能夠發(fā)揮到極至.高轉(zhuǎn)力矩的傳輸沒有改變頭部自身.常用錐形承面的螺栓和螺栓類型平頂埋頭 - 標(biāo)準(zhǔn)角度為8082度,用于表面需緊密接合的緊固件.承面部位可提供良好的中 心性.扁圓埋頭 - 全稱為”O(jiān)val Countersunk”,這種頭形類似于標(biāo)準(zhǔn)的平頂埋頭,但應(yīng)用更廣泛.另外, 一個圓形, 整齊的上表面, 設(shè)計(jì)

24、上也更吸引人.小平頂埋頭 - 和標(biāo)準(zhǔn)的平頂埋頭, 扁圓埋頭一樣, 頭角為的8082度, 只是承頭部位要小1/3, 用于簡易產(chǎn)品或者特別短的長度.說得詳細(xì)點(diǎn),它用于標(biāo)準(zhǔn)的埋頭孔,而且非常適用于 緊密配合件.平頂埋頭(埋頭100度) 這種特殊的平頂埋頭螺絲正逐漸應(yīng)用于要求緊密配合的表面, 建議 用在軟的材質(zhì)上以分解壓力于更大和更少角度的表面,特別適用于鋁,軟塑料等.3.3 驅(qū)動系統(tǒng)(Drive System) : 驅(qū)動系統(tǒng),它的功能在于驅(qū)動及傳送力矩將緊固件結(jié)合及松開.在整個系統(tǒng)中,扭矩的 充分傳送是使得緊固件變得實(shí)用最重要的一點(diǎn).對有螺紋的緊固件來說,有兩種基本的 驅(qū)動系統(tǒng), 一個是外部驅(qū)動系統(tǒng)

25、,一個是內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng).外部驅(qū)動系統(tǒng)其驅(qū)動要素是在 整個頭部,扳手在外面工作.而內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)其驅(qū)動要素是在緊固件的頭部,扳手在里 面操作.一般而言, 內(nèi)部驅(qū)動型對螺絲而言允許較高之扭矩.3 材料, 熱處理,最終處理及機(jī)械性能要求 : 自攻螺絲可由碳鋼,不銹鋼,銅或鋁制造.而碳 鋼自攻螺絲占了絕大部份,甚至超過 95%,鋼鐵材料以外材質(zhì)之自攻螺絲緊在JIS B1055附屬書2中有機(jī)械性能(硬度及扭力強(qiáng)度)的規(guī)定,其余并無國家規(guī)范或其它公 認(rèn)規(guī)范,對于機(jī)械性能一般由采購者和制造廠商協(xié)議而定.因此本文所討論之問題,幾 乎集中在碳鋼材料.4.1材料 : 碳鋼自攻螺絲由低碳鋼所制成,當(dāng)客戶有要求時,亦有使

26、用中碳鋼制造者.但大部份 使用C1018 C1022材料(這是因?yàn)楹剂恳?.15%以上在熱處理上起作用).原材料 線材大都經(jīng)伸線退火或球化精伸線等過程以符合其成型條件.規(guī)定材料成份如下:英制1自攻螺絲材料化學(xué)成份自攻螺絲規(guī)格分析2成份限制,依重量百分比 %碳錳# 4 或更小爐內(nèi)分析0.13 0.250.60 1.65制品檢查0.11 0.270.57 1.71# 5 到1/2英吋爐內(nèi)分析0.15 0.250.70 1.65制品檢查0.13 0.270.64 1.71 1.公制螺絲并無特別要求及限制其化學(xué)成份. 2.爐內(nèi)分析只提供訂單信息用.制品檢查為考慮螺絲心部的碳化物之偏析.4.2 熱處

27、理 : 自攻螺絲需經(jīng)滲碳熱處理以獲得非常硬之表面以便進(jìn)行螺紋攻入成型或切削. 經(jīng)滲碳及調(diào)質(zhì)熱處理后,規(guī)范上所要求之機(jī)械特性有:表面硬度 : 一般自攻螺絲滲碳后表面應(yīng)有45 HRC以上之硬度,以便能攻入鐵板中.鉆尾螺絲 的表面硬度及心部硬度要比一般自攻螺絲高一點(diǎn)(J78要求表面硬度須有5056HRC), 這是因?yàn)殂@尾螺絲多了一個鉆孔之作業(yè). 為達(dá)日常測試或快速檢查之目的,表面硬度可以使用 HR 15N ,Knoop或微克氏微小 硬度檢查.這些方法的選擇取決于制品可測試面積的尺寸. 制品表面應(yīng)予輕微的處理后,再測試硬度值.如果硬度值低于規(guī)定時,可參考下列敘述 之方法:使用500g荷重之Knoop或

28、300g之微克氏微小硬度機(jī)在制品表面下0.002英 吋之位置讀取硬度值,如果全滲碳深度為0.004英吋和以下時,可以使用100g荷重在 表面下0.001英吋之位置測試. 當(dāng)檢測表面硬度和滲碳深度時,為確保鑲埋材料能適當(dāng)支撐,讀值將取自從中心到超 過中心線的范圍內(nèi)之縱剖面測量.樣品應(yīng)能在鑲埋材料中得到適當(dāng)?shù)闹?測試時在 顯微鏡上量測樣品截?cái)嗝嬷鈴綍r,最少應(yīng)有原樣品外徑95 %以上.滲碳深度 : 滲碳深度相當(dāng)重要,滲碳太淺,螺絲無法正確進(jìn)行組裝作業(yè),滲碳太深,中心之扭矩 及延展性會受到影響.一般自攻螺絲滲碳深度的測試須在螺絲截?cái)嗝娴闹悬c(diǎn)(最少應(yīng) 有原樣品外徑95 %以上)的牙山上的中點(diǎn)上量測,

29、ISO 2702規(guī)定小于ST 3.9的螺絲可 以在牙谷處往中心部量測.回火后心部硬度 : 心部硬度應(yīng)在螺絲截?cái)嗝嫔峡拷捕酥耆难赖讖?平行處)處由牙底徑 至半徑的中間點(diǎn)處測量.顯微組織 : 以金相法檢視時,表面與心部間應(yīng)無帶狀肥粒鐵產(chǎn)生.肥粒鐵顯現(xiàn)表示熱處理不完全(加熱溫度不足;或淬火速度過慢導(dǎo)致肥粒鐵先析出于晶界).對于有強(qiáng)度要求者可能降低其特性. 公制三角牙自攻螺絲熱處理后之硬度要求 單位: mm要求項(xiàng)目尺寸SAE J1237DIN 7500表面硬度所有尺寸45 HRC Min.450 HV Min(1)心部硬度所有尺寸28 38 HRC240 370 HV(2)滲碳深度M2 M2.5

30、0.05 0.180.04 0.12M3 M3.50.05 0.18M4 M50.10 0.230.10 0.25M6 M80.13 0.280.15 0.28M100.15 0.32M12-(1) 使用HV 0.3 荷重測試. (2) 使用HV 5 荷重測試. (3) SAE J1237 公制寬牙自攻螺絲熱處理后之硬度要求 單位: mm要求項(xiàng)目尺寸ISO 2702DIN 7504DIN 267/12JIS B1055表面硬度所有尺寸450 Min(1)560 Min(1)450 Min(1)450 Min(1)心部硬度所有尺寸270 390 (3)270 425 (2)270 390 (1)

31、270 390滲碳深度ST2.2 2.60.04 0.10-0.04 0.100.04 0.10ST2.9 3.50.05 0.180.05 0.180.05 0.180.05 0.18ST3.9 5.50.10 0.230.10 0.230.10 0.230.10 0.23ST6.3 8.00.15 0.280.15 0.280.15 0.280.15 0.28(1) 使用HV 0.3 荷重測試. (2)使用HV 0.5 荷重測試. (3) ST3.9(含)以下使用 HV 5荷重測試, ST4.2(含)以上使用 HV 10 荷重測試英制自攻螺絲熱處理后之硬度要求要求項(xiàng)目尺寸SAE J78SA

32、E J81SAE J933表面硬度所有尺寸50 56 HRC45 HRC Min.45 HRC Min.心部硬度所有尺寸32 40 HRC28 38 HRC28 38 HRC(2)全滲碳深度(1)# 4到 # 60.002 0.007”# 8到 # 120.004 0.009”1/4或以上0.005 0.011”(1)全滲碳深度之測試位置,應(yīng)位于螺紋牙腹上牙山到牙底的中點(diǎn). 當(dāng)使用500g 荷重之微小硬 度機(jī)測試讀值轉(zhuǎn)換到HRC值時,其最大滲碳深度不可超過42 HRC.(2)硬度應(yīng)不超過最大值,且最好不大于Rockwell C36以確保組裝與使用時不致?lián)p毀.4.3表面處理 : 大部份自攻螺絲之

33、表面被覆系使用鍍鋅或磷酸鋅披覆.鍍鎘因其高成本和毒性 因此使用的很少,如果外觀是很重要的話,可以選擇鍍鎳或鉻.表面處理會產(chǎn)生兩項(xiàng)問題:其一為,表面處理不僅會加大尺寸(例如孔穴的縮小等)且不同的表面處理會影響扭矩,旋緊程度,強(qiáng)度間之關(guān)系,所以在做攻入試驗(yàn)時須依鍍鋅,鍍鎘或磷酸鹽處理做不同之規(guī)定.在測試適用攻鉆孔徑時,所使用之螺絲必需是同一表面處理之螺絲. 其二為,高硬度,小尺寸之自攻螺絲常因氫脆化導(dǎo)致使用失敗.自攻螺絲為了要攻入鐵板中, 不得不予滲碳處理.在滲碳處理后會產(chǎn)生高硬度及高碳含量,當(dāng)以此狀況做電鍍或酸洗處 理時會產(chǎn)生氫脆化.規(guī)范上所建議消除氫脆的方法為: a).電鍍或酸洗處理后1小時內(nèi)

34、實(shí)施烘烤. b).溫度375 425 oF(190 220 oC). c).時間至少4小時.氫脆化測試 : 氫脆化測試主要是要測試自攻螺絲是否殘留氫在螺絲組織中及是否會使得螺 絲產(chǎn)生脆化,(通常脆斷不是一下子就發(fā)生,且須施予一定之應(yīng)力才會顯現(xiàn)出來)電鍍或披覆 之螺絲應(yīng)裝入如表3所規(guī)定之測試鐵板和鋼制的平華司中,突出頭型螺絲頭下承面使用標(biāo) 準(zhǔn)的平華司,埋頭型(Oval)螺絲使用一相配合之有倒角間隔鋼片.裝在頭下承面之平華司或 間隔片的厚度應(yīng)能符合螺絲的最大無效牙長度.對于半牙之長螺絲,其柄部可以使用較長之 冷軋鋼制的間隔片或平華司支撐,以保證完全牙部份可以結(jié)合并維持在測試鐵板厚度中.螺 絲應(yīng)被鎖

35、緊到最大破斷扭矩的80% ,破斷扭矩是以鎖緊5支螺絲至破斷以其平均值決定, 繼續(xù)保持鎖緊持續(xù)24小時后,再將螺絲旋松后再旋至原鎖緊扭力,螺絲應(yīng)無明顯的失敗.注: SAE J81 及 J1237 已有規(guī)定鎖在已攻牙之內(nèi)螺紋中且規(guī)定鎖緊之扭矩值.4 自攻螺絲之功能性 : 自攻螺絲之功能性包括有延展性(Ductility);攻入測試(Drive Tese);攻入扭矩(Drive Torque)及攻速測試(Drive Speed)等.如下所述:延展性(Ductility) : 自攻螺絲經(jīng)滲碳處理淬火回火后,為免因熱處理不當(dāng)導(dǎo)致過硬而脆性 增加致破斷,通常須測試其延展性(韌性)狀況.測試方法為將螺絲樣品

36、置入一經(jīng)硬化處理 且呈某一角度角度的測試座中,或其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備,測試座的孔穴依ASME B18.6.4規(guī)定應(yīng) 比螺絲公稱直徑大0.020 0.040英吋(0.5 1.0mm).施以軸向壓力于螺絲頭頂部,壓力應(yīng) 持續(xù)直到頭下承面與螺絲軸心呈現(xiàn)某一角度的永久彎曲.本測試可以使用瑯頭重復(fù)打擊 直到永久彎曲.若頭部分離即予拒收(參考附圖).延展性測試圖各規(guī)范所規(guī)定之延展性測試角度F.I.P.1000SAEJ78SAEJ81ASME B18.6.4SAE J1237JIS B105510O5O7O10O10O10O 15O攻入測試 (Drive Tese) : 攻入測試為自攻螺絲最主要之特性,當(dāng)自攻螺絲

37、無法攻入組合之鐵板 中則將失去其主要功能.因此各規(guī)范中均規(guī)定須做攻入試驗(yàn).B18.6.4規(guī)定了尾型AB, B, BP, C, D, F, G和T( BF,BT,BG不在此限)須作組裝測試.在測試時,螺絲必需旋進(jìn)一 依規(guī)定硬度,厚度且鉆有預(yù)鉆孔之鋼板中,旋進(jìn)時螺紋需無可目視之變形,在測試時無 扭矩限制.至于三角牙之螺絲(參閱SAEJ78 , J1237 , FIP 1000 , DIN 7500) 在組裝測試 方面, 不僅要求旋進(jìn)時螺紋需無可目視之變形,同時還規(guī)定組裝測試時之扭矩上限.旋入測試圖英制規(guī)格自攻螺絲之測試鐵板厚度及孔徑尺寸自攻牙(寬牙)機(jī)械牙Type AType B 規(guī)格Type D

38、,F,G,TType TT(三角牙)規(guī)格板厚孔徑規(guī)格板厚孔徑板厚孔徑板厚孔徑#2-320.0480.076#2-320.0480.076#2-560.0780.0730.1250.075#3-280.0480.081#3-280.0480.081#3-480.0940.0810.1250.087#4-240.0480.086#4-240.0480.086#4-400.1090.0960.1250.098#5-200.0480.107#5-200.0480.107#5-400.1090.1010.1250.110#6-180.0750.116#6-200.0750.116#6-320.1400.1200.1250.120#7-160.0750.129#7-190.0750.129#8-150.0750.136#8-180.0750.13