不锈钢螺丝的锁死问题及解决方案

什么叫锁死？锁死又称咬死，指的是螺栓与螺母在紧固过程中发生咬合抱死的现象，一般发生在不锈钢螺栓与不锈钢螺母之间，所以又称不锈钢螺丝锁死或不锈钢螺丝咬死。

什么情况会发生锁死

1，电动（或气动）工具安装

1，电动工具（或气动工具，下同）快速安装。

即便在自由状态下（即不承压状态），采用电动工具快速安装304螺丝配304螺母（或316螺丝配316螺母），必然会产生锁死。至于发生锁死的概率，与电动工具速度有关，速度越快，锁死概率越高，速度越慢概率越低，在某些极限情况下如电动工具反复快速拧进拧出，以及电动工具安装锁紧螺母（含尼龙锁紧、金属锁紧、压扁锁紧螺母等），可至100%锁死。（这是一个电动工具安装不锈钢锁尼龙螺母于不锈钢螺丝的锁死案例）

但如果采用手动方式安装则不存在锁死问题，这也说明了采电动工具安装与锁死发生的相关性。

2，高强度扭紧、不平衡、倾斜与不同心安装

高强度扭紧以及不平衡安装的典型案例就是法兰盘的安装：

法兰盘作为设备的关键支撑件，安装力较大。不论有没有操作手册，我看见有太多的工人总是往死里拧，直到拧不动为止；同时法兰盘沿法兰边安装，螺丝拧紧过程中存在不平衡现象，以上两点导致锁死的机率相应较大

法兰盘是具有代表性的锁死案例，安装环境中存在类似隐患的还有如：

倾斜安装；

螺丝口与螺母对不准（即：不同心。）；

原因是什么

最核心的原因有两点：

1，粘

2，热

第一点，“粘性”是304（及316）这种不锈钢材的一种特有属性，如何理解“粘性”这一概念，我们可以想像和好的面团与石头相比，很显然面团粘性大。

物理参数：延展性，（延展性是物质的一种机械性质，表示材料在受力而产生破裂之前，其塑性变形的能力）以下是一份304不锈钢化学成分表的截图：

作为对比，我们选取了作为生产碳钢紧固件的最常用材料:10B21，这是一份10B21的成分表截图：

我用红色标注出来。我将其整理成如下的对比表（304不锈钢与10B21的延展性对比）：

材料

304不锈钢（单位 %）

10B21碳钢（单位 %）

相差

断后伸长率%

62

27

230%

断后收缩率%

78

60

30%

上表看出304不锈钢延展性远远大于10B21碳钢。不用学习相关知识，跟据我们常识就可以体会到：在我们所熟悉的金属中，黄金，白银，铜（尤其是纯铜）延展性高，而从钨钢、高速钢延展性肯定低。

你是不是差点就要得出这样一个结论：越硬的金属延展性越低，而越软的金属延展性越高？有一定相关性但也不尽然，当然这是另一个话题，在这里不讨论。总之，304的延展性是较高的。

事实上，如果你是一名加工不锈钢材料的老师傅，肯定有这种经验：正因为其粘性与延展性的特点，304/316材料在加工时,其排屑呈挤出的皱褶状或弹簧状,而其它材料如黄铜或碳钢在车削过程中排屑呈现碎屑状或细丝状。这是我们在生产一款不锈钢螺母加工现场（为了拍照，喷油管被移开了）：

其排屑不易脱落，加工时甚至需要专人清理排屑。

说完延展性，再来看看不锈钢的导热性能，下面是一个对比表，不锈钢、碳钢与铜的导热性能对比：

材料

不锈钢（单位16.2W/m.摄氏度）

碳钢（单位16.2W/m.摄氏度）

铜（单位16.2W/m.摄氏度）

导热系数

16.2

45

383

上表可以看出，不锈钢不利于导热，铜的导热性好，碳钢次之。

如果你明白了不锈钢的粘性与导热性，那基本猜到锁死产生的原因了，那就是：

不锈钢本身的粘性决定了螺栓螺母容易咬合在一起，而摩擦产生的热量更是促进了这一现象发生。它的瞬间整个过程是这样的：

当不锈钢紧固件被锁紧时牙纹间所产生的压力与热力破坏并抹去其间的氧化铬层牙纹某一个接触点直接发生阻塞与剪切进而发生黏着黏着现象持续发生（通常不超过一圈完整牙径），形成一个面不锈钢紧固件完全锁死再也无法卸下或锁上

解决方案

不锈钢螺丝的咬死解决，不仅仅是紧固生产商单方面需要解决的，这无疑需要使用者的参考与改进。

作为供应商：1，目前常见的解决方案是导热与润滑处理。在螺纹表面涂覆导热油及润滑油并烘干，使其加快散热、减少摩擦产生的热量，螺丝与螺母搭配使用时涂一种即可。2，有些公司在表面镀一层腊，原理是一样的。

作为使用者：1，事必要重新考虑电动工具的可行性方案，在保证安装效率与降低锁死机率之间寻找一个平衡点，调低电动工具的转速或许是最直观的的方法。2，而直接涂覆防锁死油是彻底解决锁死的可选方案，这一般应用于高强度安装的螺栓螺母配合，如上面所提及的法兰盘连接，当然这种方案螺纹表面会有油。3，当然也要避免粗爆安装，上面所提及的“往死里拧”是万万不可的，配一个扭力扳手防止为用过度。

铜、铝、钛螺丝的锁死

其实铜螺丝也容易锁死的，只是相对于不锈钢螺丝而言不是那么突出而已，质量越好的铜螺丝越容易锁死，这往往是因为质量好的铜螺母比其它含铜量高，而一些质量差的铜螺丝铅含量高而铜含量少。铜的高延展性导致它会出现锁死现象，但铜有个巨大优点，它的导热性很好，能及时将热量散放出去，所以很大呈度上又避免了锁死

铝螺丝，钛螺丝同样也存在这个问题

但碳钢螺栓就不会锁死。碳钢螺栓会直接拧断但不会锁死，原因就是碳钢相对于不锈钢而言延展性要差很多。

那么延展性这一性能参数是优点还是缺点呢？作为机械性能而言，毫无疑问是优点。简言之，只要不超出它的阀值，不锈钢可承担更长的拉伸率，这无疑在振动环境中表现更佳；而且疲劳寿命更长。只是作为锁死而言，这一性能背了黑锅。