紧固件在机械构件中起到联接、定位以及密封等作用,其中高强度螺栓用量最大,材料的选用是保证质量的基础,含碳量越高,钢的强度越高,塑性越低。锰能减少硫对钢的有害性。热处理技术对高强度螺栓,尤其是它的内在质量至关重要。热处理是为了提高螺栓的综合力学性能,以满足产品规定的抗拉强度和屈强比。高强度螺栓共有四个性能等级,即8.8、9.8、10.9和12.9级,而日本汽车企业标准则有(7T、8T、9T、10T、11T)等级别,这些级别要进行热处理。
今天,螺丝君来一下介绍高强度螺栓的钢材要求,热处理工艺原则,复碳工艺,紧固件在热处理中产生缺陷和缺陷预防,淬火介质的选择,网带炉的特点和操作要点,同时引用热处理专业的基础概念和参数,给小伙伴们梳理一些紧固件热处理的相关知识。
01高强度螺栓用钢
高强度螺栓用钢材化学成分要求如下:碳是影响钢材塑性变形的最主要元素。含碳量越高,钢的强度越高,塑性越低。含碳量越高,淬火加热温度越低,淬硬性提高,开裂和变形的倾向增大。锰能减少硫对钢的有害性,作为钢中常存元素,锰的提高可使钢的抗拉强度和屈服强度提高,淬透性增加。合金钢中CrMo和CrMoV两类钢更能满足在复杂条件下使用的高强度紧固件。
35CrMo、40Cr、42CrMo钢是在优质碳素结构钢中加入少量(不超过5%)合金元素而制成。钢的淬火性能基本上是由含碳量决定的,合金元素的强化作用可增加钢的淬透性,故这些钢适用于≥10T、10.9、11T级高强度紧固件。
相关概念:
02高强度螺栓的热处理工艺制定原则
高强度螺栓调质要获得良好综合机械性能的回火索氏体、回火托氏体组织,其前提是整体淬火时要保证心部得到马氏体组织。这与淬透性有着密切的关系。
淬透性是指钢经奥氏体化以后接受淬火的能力(或淬火时淬硬层深入钢件内部的能力)。同一牌号不同炼钢炉次的试样,其化学成分是允许在一定范围内波动的,尤其是SWRCH35K钢会因为各钢厂在冶炼技术,标准及效益有所区别而不同。因此,在热处理时要有所区别:对于高强度螺栓整个截面均匀承受载荷,至少应要求心部有90%以上马氏体,但对心部淬硬的螺栓来说,其尺寸落在“淬裂危险尺寸”范围内时,由于组织应力和热应力的综合作用,而产生的最大拉应力将处于零件表面附近,从而容易引起淬裂,这个淬裂危险尺寸与所用淬火剂有关,水淬时是φ8-φ10mm左右,油淬时是φ20-φ39mm左右。
淬火加热温度,主要根据钢的化学成分,结合具体工艺因素进行确定的。钢的化学成分是确定淬火温度的主要因素,根据选择淬火介质的不同,采用的淬火加热温度不同。淬火是最为关键的工序之一,习惯上将淬火高温回火称为调质处理。
为了把螺栓强度和保证应力控制在合格范围,在提高硬度下限值基础上,回火时更应