随着降低燃料消耗的呼声日益高涨，所有类型交通运输工具的制造商们都越来越愿意推广使用重量轻的材料，甚至为此而增加成本也在所不惜。

　　碳钢是更换部件及其紧固螺栓的常用材料。随着技术人员越来越多地发掘使用轻质材料的好处，紧固连接的设计方式将会受到影响。技术人员们必须考虑到诸如接合能力、载荷作用下的接合行为、高温下的接合行为、蠕变和腐蚀等等因素。

　　接合能力。由于轻质材料同用于连接它们的紧固件相比往往具有很低的耐压强度和切变强度，如果需要保持夹紧力，在止端轴承和螺纹啮合部位可能需要更大的面积以减小压力。在某些情况下，这会降低替代材料减轻重量的潜在效果。

载荷作用下的接合行为。被夹紧材料相对于螺栓的刚性比值尽可能大，是大多数螺栓连接设计的一个基本原则。这样，接合处不容易松脱，螺栓“感受到”的拉伸负荷也较小。刚性受几何形状和弹性模量的影响，所以，对于一种给定的几何形状，希望接合材料的弹性模量能够大于螺栓的弹性模量。许多轻质材料的弹性模量最多只能达到钢的一半。

 高温下的接合行为。如果螺栓接合部位的温度不同于螺栓紧固时的温度，可能就会由于热膨胀率的差别而造成夹紧力发生变化。虽然根据温度发生变化的方向以及被接合部件和紧固件材质的不同夹紧力既可能增大也可能减小，但在使用轻质部件的情况下，夹紧力更多出现的变化是增大。原因之一是，含有这些接合的发动机或者机械装置会产生废热，导致被夹紧部件比钢制螺栓产生更大的膨胀率。

　　在不同的应用中，这种现象对于接合可靠性的影响程度也不相同，但最常见的一种结果是，随温度升高而增大的夹紧力造成接合部位出现永久性变形，从而导致机械装置在启动（冷态）条件下运行时夹紧力降低。这一问题的原因可能是螺栓的永久性拉长、接合部件的受压屈服或二者兼而有之。

　　蠕变。蠕变的定义是一种材料在小于其屈服强度的压力作用下随时间而发生的塑性变形。由于这一作用会随着温度的升高而显着加强，谈到蠕变很难不考虑在温度升高条件下的使用。不过，热塑性工程塑料的熔点太低，即使在室温下也存在着夹紧力损失的可能性，因为结构性应用中的高负荷接合部位往往都承受着很大的压力。 这时，经常会需要增加使用金属压缩套圈。

　　腐蚀。使用铝制或镁制部件来代替钢制部件，会增大与钢制螺栓发生电化学腐蚀的可能性。特别需要注意的是，在不可控环境中使用镁制部件时，需要使用保护性涂料，因为镁合金比锌更容易被腐蚀。

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