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紧固件外螺纹材质选用对热处理要求

时间:2013/1/11 来源:http://www.jzkls.com/
    一些没有机械性能要求的或是ISOClass4.8SAEGrade1-2等低碳钢紧固件,用Q235ASAE1015DINC15足以,根本不要什么热处理,直接冷加工制成,而级别稍高一点的紧固件如:ISOClass6.8SAEGrade3-4则要用含碳量在0.2%以上的钢,如C1020C1022Ml20ML35等,此类螺丝也不需要什么热处理的,冷加工强度完全可以满足要求。实际上含碳量越高,冷成型就越困难,也没有必要为6.8级的螺丝大材小用,特殊情况另当别论了。
    我们较常用的就是ISOClass8.8SAEGrade5的螺丝,一般使用中碳钢,ML35SAE1035DIN35JISSWRCH35K经过热处理(淬火+回火),也可以使用SAE514040Cr等,合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助,所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢,不致于用中碳钢导致我们常说的中心部位“淬不透”现象的存在。
    ISOClass9.810.9SAEGrade8则要用低到中合金钢材料,经过热处理(淬火+回火),用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合,常用的材料为40Cr35CrMSAE5140SCM435SAE4135SAE4137JISSCr440(H)DIN41Cr4等,实际上45#也可以达到要求的机械性能,不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。
    ISOClass12.9SATMA574是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓,则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火),如SCM43535CrMoSAE4137SAE4135DIN34CrMo4,此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时,会产生氢脆现象,所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件),要不然会死的很惨。
    退火的目的:a. 减少冷加工的应力; b. 减少冷加工的硬度
    就像先前提到的状况, 冷锻成型头部的零件比车削的零件会获得更大的硬度. 材料由于截面积的过分改变也会产生内应力. 有时这些内应力使零件变得很脆, 因此, 要减少零件在这方面的应用. 如果是用在冷锻打头的情况下, 通过使材料变软, 来减轻内应力是有必要的.
    “内应力的消除”是把材料加热到一定的温度, 保温一段时间以便达到减少存在的内应力, 然后冷却, 使产生的新的内应力较大限度地变小.
    要求有十分尖锐的角, 或者要求较大限度锻粗的零件都会要求做应力消除,有一些零件由于做应力消除, 会产生两种结果 : 做出质量好的或者是不合格的产品.
    在冷锻打头之后, 为了促使后面的加工变得容易, 使零件变软有必要的.
    因为冷加工会增加硬度, 有时候就会妨碍切削加工, 增加去除金属材料的难度. 在这种情况下, 使材料变软了就叫做”退火”.
    “退火”( Annealing )是这样一种情况 : 紧固件半成品或材料在热处理状况下, 使内部组组产生固溶现象, 并使之徐徐冷却以达到降低硬度的一种处理工艺.
    为了软化材料﹐改变材料晶粒结构组织﹐除去内部应力的热处理方式﹐有完全退火﹐二段退火﹐等温退火﹐球状化退火﹐除去内应力退火﹐可锻化退火﹐石墨化退火等
     1. 完全退火﹕调整结晶组织﹐完全软化﹐亚共析钢以Ac3变态点﹐共析及过共析钢以Ac1变态点以上约50度为退火温度﹐从退火温度在炉中徐徐冷到常温度的操作过程叫完全退火
     2. 二段退火﹕从退火温度在炉中徐徐冷到500度左右﹐后取出空冷或水冷的操作过程
     3. 等温退火﹕退火温度同完全退火及二段退火﹐约650度进行等温处理。
     4. 球状化退火﹕亚共析钢中的珠光体组织﹐通常呈层状﹐冷作加工性不高﹐淬火后缺乏韧性﹐将珠光体球状化后﹐可改善加工性。
    5. 除去内应力退火﹕除去冷作硬化后材料内部的应力而进行的退火。   
    在辅助金加工工艺中, 由于硬度会降低切削刀具或再锻造模具的使用寿命, 退火可以降低紧固件的生产成本, 并且会减少其它相应的成本.