金属ファスナの金属組織学
ボルト,ネジ,ピン,リベットなどの金属ファスナーは,その複雑な形状により,最も経験豊富な金属組織学者にも問題となる可能性があります。このアプリケーションノートでは,ボルト試験を含む,金属組織学試験用の金属ファスナーを準備するための実証済みの方法と技術を見つけることができます。
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ファスナ-多くの産業の構成部品の重要な部分
金属ファスナは，部品や構成部品の固定など，多くの用途で使用されています。これらのファスナは，多くの場合，構造的安全性の面で極めて重要です。したがって,金属ファスナーは,工程管理および品質管理の両面において,頻繁に金属組織学試験のターゲットになります。金属組織学は，原材料の抽出検査，生産工程の制御と検証，不具合分析，ボルト試験に使用できます。金属ファスナーに対して実施される金属組織学的試験は,寸法のチェックから構造検査,定量分析まで多岐にわたります。
ファスナ技術
ファスナ技術は幅広いファスナが含まれています。ボルト，ネジ，ピン，リベットなどの金属ファスナ，2。- ボルト，ナット，ネジなどのねじ式ファスナ。
- リベットやピンなどのねじ山のないファスナ。
ファスナーソリューションと材料の選択は,強度,ねじれ,環境条件などのアプリケーションの要件によって異なります。一般的なファスナの材料と用途:
| 取付金具 | 一般的な用途 |
| 炭素および低炭素鋼 | 一般用途におけるファスナソリュション |
| 高強度鋼 | 建設および機械工学 |
| ステンレス鋼 | 高い耐腐食性のファスナソリュション |
| ニッケルとコバルト | 高温用途のファスナソリュション |
| チタン | 航空機、医療、食品産業 |
| 真鍮と銅 | 装飾用レルとトリミング |
装飾用レルとトリミング
金属組織学分析用に金属ファスナを準備する金属組織学者には，大きな課題が2。
切断/セクショニング:断面切断のためにファスナーをクランプする際,金属ファスナーの寸法及び形状が問題になることがあります。
図1:取り付け前に余分なネジ頭部を切断する
埋込:金属ファスナーのネジ山と頭部の収縮隙間は,良好な端部保持を妨げ,試料の洗浄を困難にする可能性があります。
図2:ネジ山，収縮間隙によるしみ
これらの課題を克服する方法にいての詳細は，アプリケションノトをダウンロドしてください。
ファスナ製造およびファスナ技術
ピンやロッドなどのシンプルな非ねじ式金属ファスナは，最も古いファスナ技術の1。その後，ねじ式リベット，ねじ，ボルトが生まれ，最初にこれらは貴金属から作られました。ファスナー技術の大きな進展の1つは,プレスと圧延の圧力に耐えることができる延性金属の到来でした。この時点で，金属ファスナの大量生産に冷間成形が採用されました。現在，チップレス成形(圧延)は冷間プレスまたは熱間プレスによる成形で広く使用されています。
金属ファスナの冷間成形
冷間プレスは，金属ファスナを製造するための最も一般的な方法です。連続ワ邮箱ヤが押出プレスに供給されます。次に，ダeconf eを使用してワeconf eヤを圧縮し，正しい形状が形成されるまでワeconf eヤの直径を小さくします。ねじ山は，冷間圧延によって形成されます。場合によっては，金属ファスナ，の表面硬さを上げるために，高周波焼入れが使用されます。
- 高品質の鋼製ファスナの場合，特定の材料特性を達成するためにさまざまな熱処理が使用されます。
- 低炭素鋼は浸炭処理され，柔らかい延性の中心部を持硬質な表面が形成されます。
- 炭素鋼は硬化および焼き戻しされています。
- 非常に高品質の構造用ネジは，最初の成形後に機械加工して，特定の形状，公差，および表面を実現します。
金属ファスナの熱間成形
熱間成形は，超大型または複雑な形状の金属ボルトに使用できます。
金属ファスナの防食
腐食保護を改善するために,ファスナーはマンガン,亜鉛,又はリン酸鉄でコーティングされた後,油が塗布されます。より確実な腐食保護が必要な場合,亜鉛またはカドミウムまたはクロムめっきで金属ファスナーをめっきするか,カドミウムおよびアルミニウムで蒸着コーティングすることができます。
詳細をご覧ください
金属ファスナの製造に関連するさまざまな工程や技術にいての詳細は，アプリケションノトをダウンロドしてください。
図3:冷間圧造は，丸いワヤ材料が"冷間"のままで必要な形状に成形される基本操作です。金属ファスナの完全性を確保するため，作業は粒子の連続性を保持する必要があります。
図4:ネジ転造では，精密な平行溝を備える2の平ダ。冷間成形または熱間成形の工程では，転造されたネジ山は強く滑らかで，材料が無駄になりません。
金属ファスナの切断と埋込に関する推奨事項
ボルト試験を含む金属組織学試験用の金属ファスナを準備する際の主な課題は形状です。断面切断を行う際,ヘッドが突き出ているためファスナーをしっかりとクランプすることが困難な場合があります。さらに，ヘッドと曲面のネジ山は，埋込時に収縮による隙間を生じさせる可能性があります。これは，コティングされた金属では特に重要です。ファスナのコーティングは良好な端部保持なしには適切に検査できないためです。これらの課題を克服するための簡単な推奨事項を以下に示します。金属組織学分析とボルト試験用の金属ファスナの試料作製方法の詳細な説明にいては，アプリケションノトをダウンロドしてください。
切断/セクショニング:金属ファスナを固定する方法
- 中型または薄型のネジおよびボルトの場合,切断面作製時にネジまたはボルトを固定するために特別なネジ式ホルダーを使用できます。
- 小さなネジ,リベット,ボルトの場合は,ファスナーを平らに置くことができるように片側のヘッドをトリミングします。埋込後，ファスナを中心まで研磨します。
埋込み:金属ファスナ試料の収縮による隙間を避ける方法
- 熱間埋込みでは,デュロファスト、ポリファスト、レボファストなどの硬質充填剤を含む熱間圧縮埋込樹脂を使用してください。
- 冷間埋込の場合，収縮率が最も低いエポフィックスなどのエポキシ樹脂を使用します。
- 埋込前に，脱脂剤で試料を徹底的に清掃します。
- 非常に小さなネジとボルトは，金属またはプラスチック片をシムとして使用して取り付ける必要があります。次に，ファスナを中心まで研磨します。
切断と埋込みの詳細にいて
図5:ネジとボルト用特殊ホルダ。
金属ファスナの研磨·琢磨に関する推奨事項
金属組織学試験用にファスナの試料を作製する際，中心まで試料を粗研磨する必要がある場合があります。これは，研磨砥石を使用して自動研磨機で行うことができます。特定の研磨·琢磨方法は，ファスナの材料に基づいて行う必要があります。ストルアスは長年にわたり,ボルト試験を含む,様々なファスナーソリューション,材料,用途に合わせた特定の試料作製方法を開発してきました。アプリケーションノート全文では,合金鋼ボルトと真鍮ネジの研磨と琢磨の段階的な試料作製方法を解説しています。
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図6:ボルト試験:継ぎ目による炭素鋼ボルトの頭部の分離(左),および3%ナイタールでエッチングされたボルトの継ぎ目の横断面(右)。
**直径30 mm，埋込済みの6個の試料の値。ホルダでクランプ。
**直径30 mm，埋込済みの6個の試料の値。ホルダでクランプ。
金属ファスナのエッチング
金属組織学分析用に金属ファスナーの試料を作製する場合,ファスナーの素材に適したエッチング溶液と方法を選択する必要があります。結果の解釈
バリ，亀裂，折り目などの多くの機械的欠陥は，目視検査または非破壊的な方法で検出できます。しかしながら，欠陥の深さを確立するには，さらなる金属組織学試料作製が必要になることがあります。- 通常，微細構造の不具合は，過熱，結晶粒の成長，脱炭などの熱処理が原因です。
- 破断は多くの場合，曲げ，引っ張り，熱サe .クルなどの応力に長期間さらされた結果です。
図7:過熱によって引き起こされる溶融粒界。カリング液でエッチングされたニッケル系合金。
金属ファスナの微細構造
ピンやボルトなどのねじ式および非ねじ式金属ファスナは，最も古いファスナ技術の1。現在も，部品と構成部品の固定に金属ファスナが広く使用されています。その結果，金属組織学者にとってファスナ試験とボルト試験は非常に一般的な手順です。金属組織学的試験は通常,生産およびその後の熱処理中に生じる機械的および熱的損傷をチェックするために使用されます。
金属組織学的試験用ファスナの試料を作製する際の主な課題は形状です。ヘッドの形状は,切断プロセス中にファスナーをしっかりとクランプするのを困難にし,一方で,ねじは,埋込時の収縮間隙につながることがあります。これらの課題は，特定の試料作製技術や。研磨、琢磨、エッチングの方法の選択は、ファスナーの材料に基づいて行う必要があります。
合金鋼ボルトと真鍮ねじの研磨と琢磨のための段階的な準備方法を含む,試験用ファスナーとボルトの試料作製方法の完全な説明については,アプリケションノトをダウンロドしてください。
図8:5 %ナ。
