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螺栓材料对渗碳工艺的要求

时间:2013/1/11 来源:http://www.jzkls.com/
    金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
    所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
    所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。
    在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为机械性能(或称为力学性能)。
    金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
    1.强度 强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为较基本的强度指针。
    2.塑性 塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(长久变形)而不破坏的能力
    3.硬度 硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法较常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。 常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等方法。
    4.疲劳 前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。
    5.冲击韧性 以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
    如果零件的主要功能是耐磨或抗变形能力, 通常以渗碳硬化处理. 渗碳硬化就是它名称所寓意的. 零件表面做的比心部硬. 这个过程是把零件放入热处理炉通入气态含碳离子的混合空气, 使碳进入零件表面使材料变硬来完成. 渗碳硬化可以在含碳丰富的空气中完成, 在这种空气中碳离子被称为”游离碳原子”, 或在含氨气的空气中完成(含氮), 这里氮被叫”游离氮离子”.
    渗碳硬化是零件表面硬度比相对应的材料高, 它实际上不是通过硬化零件中的碳, 因为这样会使零件变脆, 通常这样是无效的.
    渗碳硬化的例子有用于动力装置表面抗磨损的螺纹切削零件, 螺纹辗制零件和紧固件.
    有些紧固件希望通过加工硬化使材料达到一定的强度, 以便螺纹加工达到需要的硬化. 这些零件通常是有选择性的硬化. 这种方法使紧固件通过硬化零件达到所期望的硬度水平, 但也仅仅是紧固件中变形的部分螺纹得到了”选择性的硬化”. 因为端部和较先的4~5个螺纹做了所有的螺纹变形, 它们是少有被硬化的部分.
    热处理是一个仔细控制时间, 温度, 每快速所期望达到的质量状况, 材料的处理的工艺过程.
    热处理在紧固件工业中显得特别重要, 因为它在硬度, 强度, 延展性等各方面对紧固件都会产生影响, 一般选择热处理的一个零件, 在热处理后, 会产生两种不同的结果 : 要么成功要么失败.