Mengapa sekrup dan mur baja tahan karat tidak disarankan untuk digunakan bersamaan dalam kondisi tertentu?

Dalam perakitan industri dan pemeliharaan peralatan, pepatah bahwa "sekrup baja tahan karat tidak boleh digunakan dengan mur baja tahan karat" telah beredar sejak lama. Penting untuk ditekankan bahwa ini bukanlah hal yang tabu, melainkan ringkasan pengalaman teknik mengenai risiko kegagalan dalam kondisi kerja tertentu. Masalah intinya adalah "fenomena tersedak" pada pengencang baja tahan karat.

 

Dalam aplikasi seperti flensa pipa kriogenik, bejana tekan, dan peralatan kimia, ketika baut dan mur baja tahan karat telah digunakan dalam waktu lama dalam kondisi beban awal yang tinggi, hambatan rotasi yang parah atau bahkan ketidakmampuan untuk melepasnya sering kali terjadi selama pembongkaran.

 

Masalah ini terutama menonjol pada beban statis, tanpa pelumasan, dan kondisi perkawinan material yang sama.

 

 

Dari sudut pandang ilmu material, baja tahan karat memiliki keuletan yang baik dan kekerasan permukaan yang rendah. Ketika sekrup dan mur baja tahan karat dikencangkan, lapisan pasivasi pada permukaan kontak berulir mudah hancur akibat aksi gabungan tekanan tinggi dan panas gesekan, dan matriks logam yang terbuka kemudian mengalami adhesi mikroskopis. Saat rotasi berlanjut, adhesi ini berulang kali terjadi dan terpotong, yang pada akhirnya menyebabkan "pengelasan dingin" lokal pada benang.

 

Selain itu, selama-penggunaan jangka panjang, pengencang mengalami sedikit deformasi plastis akibat beban, yang membuat sambungan berulir semakin erat dan semakin memperkuat efek gesekan. Saat mencoba membongkar secara terbalik, gaya gesekan konvensional harus diatasi tidak hanya tetapi juga hambatan tambahan yang dihasilkan oleh adhesi material dan deformasi struktur, sehingga secara signifikan meningkatkan kesulitan pembongkaran.

 

 

Untuk mengurangi risiko tersangkutnya pengencang baja tahan karat, metode berikut biasanya digunakan dalam praktik teknik:

 

Pertama, kemungkinan adhesi dapat dikurangi dengan menggunakan material yang berbeda, seperti menggunakan baut baja tahan karat dengan mur tembaga atau mur yang permukaannya-diolah, sehingga merusak kondisi adhesi material yang sama pada tingkat material.

 

Kedua, melumasi permukaan benang sebelum perakitan adalah salah satu metode yang paling efektif. Pelumas yang umum mencakup gemuk, grafit, molibdenum disulfida, bahan anti-seize, atau impregnasi lilin. Langkah-langkah ini secara signifikan dapat mengurangi koefisien gesekan dan menekan kenaikan suhu.

 

Kedua, di lingkungan-bersuhu tinggi atau-beban tinggi, bahan anti-seize khusus sebaiknya digunakan untuk mencegah kegagalan sintering atau adhesi pada kondisi suhu tinggi.

 

 

Dibandingkan dengan pengencang baja karbon, pengencang baja tahan karat lebih rentan terhadap penguncian, terutama karena perbedaan sifat material. Mengambil contoh baja tahan karat biasa, kekerasannya umumnya lebih rendah dibandingkan baja karbon kelas 8,8, tetapi keuletannya lebih baik. Ketika permukaan benang rusak, baja tahan karat dengan cepat membentuk lapisan oksida baru untuk menahan korosi. Namun, selama pengencangan, lapisan oksida ini terus dihancurkan dan dibuat ulang, membentuk reaksi berantai "penghancuran-adhesi-geser-re-adhesi," yang pada akhirnya menyebabkan penguncian.

 

Fenomena ini umum terjadi pada pengencang baja tahan karat, paduan aluminium, dan paduan titanium, sedangkan kemungkinannya relatif rendah pada pengencang baja karbon dengan kekerasan lebih tinggi dan keuletan lebih rendah.

 

 

Dalam penerapan praktis, masalah penguncian sering kali tidak disebabkan oleh satu faktor saja, namun lebih disebabkan oleh beberapa kesalahan operasional. Misalnya, sifat mekanik sekrup dan mur yang tidak sesuai, adanya gerinda atau serutan logam pada permukaan ulir, atau gaya yang berlebihan atau kecepatan pengencangan yang berlebihan selama pemasangan dapat meningkatkan risiko tersangkut secara signifikan.

 

Saat menggunakan kunci pas listrik untuk pengencangan berkecepatan tinggi-, suhu pasangan berulir meningkat tajam dalam waktu singkat, yang merupakan salah satu penyebab umum terjadinya penyitaan seketikapengencang baja tahan karat. Selain itu, kegagalan menjaga mur tetap tegak lurus terhadap sumbu baut atau kegagalan menggunakan ring datar atau ring pegas juga dapat menyebabkan konsentrasi tegangan lokal, sehingga menyebabkan terjadinya perampasan.