慧聰表面處理網訊：李大維（上海汽車集團股份有限公司乘用車分公司）
前言：緊固件連接的裝配質量直接關係到產品的安全性和可靠性，而摩擦係數是影響緊固件裝配質量的重要因素之一。本文主要對緊固件摩擦係數檢測過程對結果的影響進行了探討，通過試驗標準中所列的標準物質及試驗方法都對產品的摩擦係數進行對比試驗，從而識別影響檢測過程中對產品摩擦係數真值的因素。
螺紋緊固件的功能，通過施加一定的扭矩，在螺栓上產生相應的預緊力（F），保證被連接牢固的聯接在一起不鬆動，同時又可拆卸以便於維修。預緊力的大小是保證連接質量的重要因素，而影響預緊力的主要因素除了使用的工具及擰緊方法外就是緊固件本身的摩擦係數。摩擦係數有明確的物理意義，可理解為一個材料常數，當摩擦面的材質、表面狀態和潤滑條件確定後，摩擦係數也就隨之確定。那麼標準中提到不同的試驗條件、不同的試驗方法對試驗結果是否有影響呢？以下試驗以IS016047標準中要求的不同狀態進行對比測試。
試驗設備
ISO16047標準中要求試驗設備應滿足：能夠應用扭緊扭矩和用自動或手動旋轉螺帽和螺栓頭部，顯示精度值要求±2%，角度的測量精度要求必須達到顯示值的±2°或±2%。為了達到仲裁的目的，扭緊時使用能控制的動力工具並控制旋轉速度保持恆定。測量結果能以電子記錄方式記錄。
本文所有試驗結果均使用德國Schatz多功能螺栓緊固分析系統。此實驗測試機傳感器精度均為0.5%，符合《ISO16047—緊固件的扭矩/夾緊力測試標準》中的試驗測試機要求。試驗機周期對傳感器進行標定。
試驗過程中影響摩擦係數結果因素
1.試驗螺母對摩擦係數結果的影響
ISO16047標準中，檢測螺栓使用的標準螺母處要求和被測螺栓等級對應外，對標準試驗螺母的表面狀態有有兩種要求：
（1）未鍍層表面平整並脫脂處理。
⑵鍛鋅要求按照ISO4042並脫脂處理。
試驗方案：試驗採用M10×1.5×459.8級鍍鋅並塗封閉劑六角頭螺栓，平均鍍層厚度為9.3μm；試驗速度為30r/min，擰緊到30Nm，其它試驗狀態一致，試驗各做5組數據。
試驗採用相同等級螺母，第一組試驗螺母採用未鍍層表面平整並脫脂處理，螺母公差6H，試驗數據見表1。
第一組試驗螺母按照ISO4042鍍鋅並脫脂處理，鍍層厚度為8.6μm，螺母公差6H，試驗數據見表2。
從表1、表2的試驗數據可以看出，無論試驗過程中採用標準中要求的哪種狀態螺母，試驗得到的螺栓的螺紋部分摩擦係數均為0.13，兩個實驗結果中得到的總摩擦係數也相同，由此可見試驗過程中使用標準中要求的鐵基質的沒有進行潤滑封閉螺母對被測螺栓的摩擦係數並沒有的影響。
責任編輯：鄭必佳
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