紧固件的脱碳和增碳(一)

2022-04-28 15:10

钢是含碳量在0.0218%-2.11中间的铁碳合金。

碳存有于全部的钢材中,无碳不钢。碳元素在钢材中起到的作用是双重的,伴随着碳含量的增加,原材料的屈服极限和抗拉会慢慢提升,硬度和耐磨性能也会提升,可是延展性和破坏性却会减少。因而,碳含量必须按照不一样的原材料主要用途而量身订做。   

工程机械、矿机和农机紧固件-04-02.png

紧固件在生产过程中需要进行热处理工艺,会产生脱碳或增碳的状况,过高的含碳量和过低的含碳量都是会更改紧固件的特性。

1、紧固件脱碳

通常,把黑色金属原材料(钢)表面碳的消耗变成脱碳。脱碳分成全脱碳、不彻底脱碳。

全脱碳是碳所有耗损,在金相分析查验中只有见到铁元素组织的脱碳。

不彻底脱碳是因为碳的耗损已使回火后金相组织轻微掉色,且硬度显著地比邻近基材硬度低的脱碳。

紧固件表面硬度,假如比它的芯部硬度低30个HV(维氏硬度值)就觉得零件早已脱碳。表面是不是脱碳可以用来操纵紧固件热处理方法品质,自身并不体现紧固件的硬度特性,8.8级以及以上经热处理处理的紧固件才要查验指标值。

紧固件原料在轧钢全过程会脱碳,假如淬火不合理,更会使原料脱碳层加重。调质热处理全过程中,一般会从炉携带进去一些空气氧化汽体。

圆棒刚丝的锈迹或冷拉后盘条钢丝表面上的残余物,入炉加温后也会溶解,反应产生一些空气氧化气体。

例如,钢丝的表面锈迹,它的有效成分是碳酸铁及氢氧化物,在加温后将转化成CO2及H2O ,进而加剧了脱碳。

研究表明,中碳合金钢的脱碳程度相对于碳钢比较严重,而更快的脱碳溫度在700-800℃中间。因为钢丝表面的附属物在一定情况下溶解化生成CO2 和H2O 的效率迅速,假如连续式网带炉炉气操纵不合理,也会导致螺钉脱碳偏差。

大六角头螺栓-02.png

高强度螺栓当选用冷镦成型时,原料和淬火的脱碳层不仅依然存有,并且被压挤到外螺纹的顶端,针对必须淬火的紧固件表面,无法得到所需求的硬度,其硬度和耐磨性能会减少;钢丝表面脱碳,表面与内部结构不一样而具备不一样的膨胀系数,淬火时有可能造成表面裂痕;脱碳层因为碳被氧化,金相组织其渗碳体(Fe3C)的数目较正常的组织少,因而在力学性能上其抗压强度或硬度较正常的组织低。表面脱碳有可能造成紧固件外螺纹抗压强度减少或脱扣,导致无效。

比照无表面脱碳和有表面脱碳状况下紧固件的疲劳极限。通常存有表面脱碳状况下紧固件的疲劳极限降低19.8%。紧固件热处理工艺时要避免脱碳状况的产生,因此开展紧固件脱碳实验是十分必要的。

在淬火加温时要维护外螺纹顶端不脱碳,还需要对原料已脱碳的紧固件开展适当的复碳,把网带炉中的防护氛围的优点调至和被复碳的零件初始含碳量基本上相同,使已脱碳的紧固件渐渐地修复到以前的含碳量,碳势设置在0.42%-0.48%为宜,复碳溫度与淬火加温同样,不可以在持续高温下开展,以防晶体粗壮,危害物理性能。

表面碳量的情况有这两种方式可以测量:

1. 金相分析法

适用全部尺寸的8.8级~12.9级紧固件。金相分析法可以测量外螺纹全脱碳层的深层G和外螺纹未脱碳层的相对高度E

2、硬度分析法

只适用牙距P³1.25mm的8.8级~12.9级的紧固件。

1)、依照图2所显示精确测量第1点和第2点的维氏硬度。实验力为2.942N(维氏硬度试验HV0.3)。

2)、第2点的维氏硬度值HV(2)应当大于或等于第1点的维氏硬度值HV(1)减掉30个维氏企业。HV(2)³ HV(1)-30时沒有脱碳, HV(2)£ HV(1)-30时,评定早已脱碳。

3)、外螺纹未脱碳层的相对高度E应符合规定要求的技术标准,全脱碳层做到标准的最高值时,不可以选用硬度测量方法。

4)、试样的制取、实验程序流程可参照GB3098.1-2010   紧固件 螺栓、螺丝和螺母机械性能。

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