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世界最高强度紧固件(19.8级)研制成功

[ 作者:钛业资讯 | 发布时间:2021-12-08 | 浏览:193

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超高强度紧固件可以在相同夹紧力下,通过减少自身尺寸来降低重量和增加安装空间,因此可以对被连接部件进行功能和体积优化,从而使装备达到整体减重和性能优化的目的。

据了解,一架现代飞机所用的紧固件总重量可占飞机总重的5%-6%,而一架中型飞机上的各类紧固件可达到200-300万个。仅在飞机减重方面,超高强度紧固件就有巨大的市场需求。

11月28日,由上海大学材料学院董瀚教授领衔的高性能钢铁材料团队、河北龙凤山铸业有限公司、七丰精工科技股份有限公司、舟山市7412工厂、江苏冶金技术研究院、上海大学(浙江)高端装备基础件材料研究院、上大新材料(泰州)研究院等七家单位经过一年多的联合攻关,研制出世界首款19.8级超高强度紧固件,成为世界最高强度等级的紧固件。公开资料显示,国外目前优势企业的紧固件最高强度级达到了17.8级。我国973项目依据国际发展状况,曾经研制了13.9—15.9级的紧固件材料与紧固件。

该项目通过“材料生产—紧固件制造—服役评价”全产业链协作,基于钢铁材料高性能化理论,利用龙凤山铸业生产的高纯铁原料成功研发出超高强度紧固件用B17.8及B19.8钢,形成了16.8级和19.8级紧固件制造技术,紧固件实物如图1所示。

16.8和19.8级紧固件实物(规格为MJ8×1×50)

通过材料和热处理工艺优化,16.8级和19.8级螺栓室温抗拉强度分别满足1600~1770MPa和1900~2070MPa。剪切测试(依据GJB 3376-1998)结果表明,16.8级和19.8级螺栓剪切力分别达到97KN和115KN;室温拉伸疲劳强度测试(依据GJB 3376-1998及GJB715.30A-2002,载荷比=0.1)结果表明,研制的紧固件满足疲劳寿命要求(平均疲劳寿命不低于65000次,单个疲劳寿命不低于45000次);耐延迟断裂性能试验(根据GJB 715.12-1990,大气环境下恒定拉应力保持96小时)结果表明,螺栓在测试时间内未发生断裂破坏,卸载后螺栓表面及螺纹处未发现裂纹;新研制的超高强度螺栓综合性能满足使役要求。