-
硬度低且延展性好：奥氏体不锈钢（如 304）硬度约 150-200HB，低于碳钢（200-300HB）和铝合金（60-150HB），螺纹啮合时易发生塑性变形，导致金属直接接触并 “冷焊”。
-
高摩擦系数：不锈钢间干摩擦系数约 0.6-0.8，显著高于碳钢（0.15-0.2）、铝合金（0.3-0.4）或铜合金（0.15-0.25），摩擦生热更剧烈，易引发局部高温粘连。
-
表面氧化膜特性：不锈钢表面氧化膜（Cr₂O₃）虽耐腐蚀，但硬度低（约 HV 300）且易在螺纹旋转中破裂，露出新鲜金属面后直接发生原子级粘着。
-
不锈钢螺丝与螺母若为同材质（如均为 304），因晶体结构和化学活性相似，金属原子间亲和力强，粘着磨损风险极高。而碳钢螺丝配碳钢螺母时，表面氧化层（Fe₃O₄）硬度更高（HV 500-800），可有效抑制直接粘连。
|
金属类型
|
代表材质
|
硬度（HB）
|
摩擦系数（干）
|
咬死风险
|
原因解析
|
|
不锈钢
|
304、316
|
150-200
|
0.6-0.8
|
★★★★★
|
同材质易粘着，摩擦生热显著，氧化膜易破裂。
|
|
碳钢 / 合金钢
|
Q235、45#、35CrMo
|
200-300
|
0.15-0.2
|
★★☆☆☆
|
表面氧化层硬且致密（Fe₃O₄），摩擦系数低，仅在锈蚀或过度拧紧时可能卡死。
|
|
铝合金
|
6061、7075
|
60-150
|
0.3-0.4
|
★★★☆☆
|
硬度低但摩擦系数中等，易因塑性变形卡死，需依赖阳极氧化（Al₂O₃）或镀层防粘。
|
|
铜合金
|
黄铜、青铜
|
80-200
|
0.15-0.25
|
★☆☆☆☆
|
自润滑性好（含铅或锡），摩擦系数低，极少咬死，但强度较低，适用于低负载场景。
|
|
钛合金
|
TC4、Gr5
|
300-400
|
0.4-0.5
|
★★★☆☆
|
硬度高但摩擦系数较高，需依赖氮化处理（TiN）或镀层降低咬合风险。
|
-
不锈钢的高摩擦系数使其在相同扭矩下产生的热量约为碳钢的 3-4 倍，而不锈钢导热系数低（16-22W/m・K，仅为碳钢的 1/3），热量难以散发，易形成局部高温粘连。
-
案例：同等条件下，M10 不锈钢螺丝拧紧至 20N・m 时，螺纹温度可达 180℃，而碳钢仅约 50℃。
-
碳钢螺丝通常经镀锌（Zn）、发黑（Fe₃O₄）等处理，表面形成硬度高、低摩擦的防护层；不锈钢螺丝若未做表面处理，仅依赖天然氧化膜，防护能力较弱。
-
数据：未处理的不锈钢螺纹接触面积中，金属直接接触比例达 40%-60%，而镀锌碳钢仅为 10%-20%。
-
不锈钢属于 “自相容金属”，同材质配对时遵循 “粘着磨损” 机制（金属直接撕裂 - 冷焊 - 卡死）；
-
碳钢、铜合金等 “异相容金属” 更多表现为 “磨粒磨损”（表面凸起被磨平而非粘连），卡死风险较低。
在强腐蚀或高温环境中，其他金属螺丝可能因腐蚀或氧化先于咬死失效，而不锈钢虽有咬死风险，但综合性能更优：
-
腐蚀环境：碳钢螺丝易生锈导致锈死，而不锈钢（如 316L）腐蚀速率低，更适合长期使用（需配合防卡剂）。
-
高温环境：铝合金螺丝在 150℃以上强度显著下降，而不锈钢（如 310S）可耐 800℃高温，虽可能因热膨胀卡死，但仍是首选。
-
咬死风险排序：不锈钢＞铝合金≈钛合金＞碳钢＞铜合金。
-
优先选择场景：
-
需防腐蚀 / 高温时选不锈钢，但必须采用异材搭配（如 304 螺丝 + 316 螺母）、表面涂层（如镀镍）及润滑措施；
-
低负载、非腐蚀场景可选铜合金或镀锌碳钢，降低咬死风险。
-
关键操作：无论何种金属，均需避免同材质配对、控制拧紧扭矩，并根据环境选择合适的表面处理（如不锈钢螺丝镀二硫化钼可使咬死风险降低 70% 以上）。
