紧固件脱碳
通常,把黑色金属材料(钢)表面碳的损耗成为脱碳。脱碳分为全脱碳、不完全脱碳。
全脱碳是碳全部损耗,在金相检查中只能看到铁素体组织的脱碳。
不完全脱碳是由于碳的损耗已使回火后金相组织轻度变色,且硬度明显地比相邻基体硬度低的脱碳。
紧固件表面硬度,如果比它的芯部硬度低30个HV(维氏硬度值)就认为零件已经脱碳。表面是否脱碳可用来控制紧固件热处理工艺质量,本身并不反映紧固件的强度性能,88级及其以上经热处理的紧固件才需要检查该指标。
紧固件原材料在轧制过程会脱碳,如果退火不当,更会使原材料脱碳层加深。调质热处理过程中,一般会从炉外带进来一些氧化气体。
棒料钢丝的铁锈或冷拔后盘条钢丝表面上的残留物,入炉加热后也会分解,反应生成一些氧化性气体。
例如,钢丝的表面铁锈,它的成分是碳酸铁及氢氧化物,在加热后将分解成CO2及H2O ,从而加重了脱碳。
研究表明,中碳合金钢的脱碳程度较碳钢严重,而最快的脱碳温度在700-800摄氏度之间。由于钢丝表面的附着物在一定条件下分解化合成CO2 和H2O 的速度很快,如果连续式网带炉炉气控制不当,也会造成螺丝脱碳超差。
高强度紧固件当采用冷镦成形时,原材料和退火的脱碳层不但仍然存在,而且被挤压到螺纹的顶部,对于需要淬火的紧固件表面,得不到所要求的硬度,其强度和耐磨性会降低;钢丝表面脱碳,表层与内部组织不同而具有不同的膨胀系数,淬火时有可能产生表面裂核岩纹;脱碳层由于碳被氧化,金相组织其渗碳体(Fe3C)的数量较正常组织少,因此在力学性能上其强度或硬度较正常组织低。表面脱碳有可能导致紧固件螺纹强度降低或脱扣,造成失效。
对比无表面脱碳和有表面脱碳情况下螺栓的疲劳强度。通常存在表面脱碳情况下螺栓的疲劳强度下降198%。紧固件热处理时应防止脱碳现象的发生,所以进行紧固件脱碳试验是十分必要的。
在淬火加热时要保护螺纹顶部不脱碳,还要对原材料已脱碳的紧固件进行适度的复碳,把网带炉中的保护气氛的优势调到和被复碳的零件原始含碳量基本相等,使已脱碳的镇氏滑紧固件慢慢恢复到原来的含碳量,碳势设定在042%-048%为宜,复碳温度与淬火加御腊热相同,不能在高温下进行,以免晶粒粗大,影响机械性能。
紧固件常用材料紧固件咨询顾问俞文龙认为目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。
碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢,中碳钢和高碳钢以及合金金,比如35#,45#,40Cr。
不锈钢。主要有304,316,性能等级:45,50,60,70,80。
铜。常用材料为黄铜,锌铜合金。市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。
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目前市场上紧固件主要有碳钢、不锈钢、铜三类材料。 目前紧固件材质分类的字母缩写是没有规范的,对于实际应用来说,最好要落实到具体材料牌号。请在网上查阅对神毕应的金属材料国家标准。
(一)碳钢。我们以碳钢料中碳的游搭芹含量区分低碳钢,中碳钢和高碳钢以及合金钢。
1、低碳钢C%≤025% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008,1015,1018,1022等。主要用于48级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。(注:钻尾钉主要用1022材料。)
2、中碳钢025%<C%<SPAN>≤045% 国内通常称为35号、45号钢,国外基本称为1035,CH38F,1039,40ACR等。主要用于8级螺母、88级螺栓及88级内六角产品。
3、高碳钢C%>045%。目前市场上基本没使用
4、合金钢:在普碳钢中加入合金元素,增加钢材的一些特殊性能:如35、40铬钼、SCM435,10B38。芳生螺丝主要使用SCM435铬钼合金钢,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
(二)不锈钢。性能等级:45,50,60,70,80
主要分奥氏体(18%Cr、8%Ni)耐热性好,耐腐蚀性好,可焊性好。A1,A2,A4
马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差,强度高,耐磨性好。C1,C2,C4铁素体不锈钢。18%Cr镦锻性较好,耐腐蚀性强于马枝辩氏体。目前市场上进口材料主要是日本产品。按级别主要分SUS302、SUS304、SUS316。
(三)铜。常用材料为黄铜…锌铜合金。市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件
1、固溶处理是指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
2、固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶。
3、其次,固溶处理是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能。
4、固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。
5、时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度或室温放置,其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。
6、为了消除精密量具或模具、零件在长镇哪期使用中尺寸、形状发生变化,常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效处理。
7、
扩展资料:
固溶处理与时效处理的关系固溶处理适用范围:多种特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。8、尤其适用于热处理后须要再加工的零件、消除成形工序间的冷作硬化以迅橘及焊接后工件。
9、经过时效处理后金属或合金工件硬度和强度有所增加,塑性韧性和内应力则有所降低。
10、 含碳较高的钢,淬火后立即获得很高的硬度,但其塑性变得很低,能够达到比较理想的强化效果。
11、而在时效处理前进行固溶处理时,加热温度必须严格控制,以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中,同时又不致使合金发生熔化,使得时效处理能够达到御昌码高质量要求。
12、参考资料来源:百度百科-固溶处理参考资料来源:百度百科-时效处理。
碳 C:015~020
硅 Si:017~037
锰 Mn:060~090
磷 P:≤0030
硫 S:≤0035
材料含碳量比较低渣姿,不能够进行调悄滑质。用来冷墩制造低等级的螺丝。拉升强度在450Mpa。
30CrMo合金结构钢
材料名称:合金结构钢
牌号:30CrMo
标准:GB/T 3077-1988
●化学成分:
碳 C :026~034
硅 Si:017~037
锰 Mn:040~070
硫 S :允许残余含量≤0035
磷 P :允许残余含量≤0035
铬 Cr:080~110
镍 Ni:允许残余含量≤0030
铜 Cu:允许残余含量≤0030
钼 Mo:015~025
●力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥930(95)
屈服强度 σs (MPa):≥785(80)
伸长率 δ5 (%):≥12
断面收缩率 ψ (%):≥50
冲击功 Akv (J):≥63
冲击韧性值 αkv (J/cm2):≥78(8)
硬度 :≤229HB
35CrMo合金结构钢
35CrMo合金结构钢,有很高的静力敏物强度、冲击韧性及较高的疲劳极限,淬透性较40Cr高,高温下有高的35CrMo蠕变强度与持久强度,长期工作温度可达 500℃;冷变形时塑性中等,焊接性差。用作在高负荷下工作的重要结构件,如车辆和发动机的传动件;汽桥指液轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴,大断面零件
●化学成分:
碳 C :032~040
硅 Si:017~037
锰逗如 Mn:040~070
硫 S :允许残余含量≤0035
磷 P :允许残余含量≤0035
铬 Cr:080~110
镍 Ni:允许残余含量≤0030
铜 Cu:允许残余含量≤0030
钼 Mo:015~025
●力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥985(100)
屈服强度σs (MPa):≥835(85)
伸长率δ5 (%):≥12
断面收缩率ψ (%):≥45
冲击功 Akv (J):≥63
冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8)
硬度:≤229HB
试样尺寸:试样毛坯尺寸为25mm