Gli elementi di fissaggio standard sono componenti meccanici generali ampiamente utilizzati, inclusibulloni, viti, prigionieri, dadi, rondelle, perni, rivetti,anelli elastici, chiavi, bulloni ad espansione, hardware per il rigging, elementi di fissaggio a forma speciale-e altre categorie. Sono ampiamente applicati nella produzione di attrezzature, strutture in acciaio, macchinari di ingegneria, costruzioni navali, aviazione e costruzioni per il collegamento e il fissaggio di parti meccaniche. Questi elementi di fissaggio possono ottenere un fissaggio permanente o essere smontati e rimontati per facilitare la manutenzione delle apparecchiature e la sostituzione dei componenti, fungendo da componenti di base indispensabili nella produzione industriale.
1. Processo di trattamento termico dei bulloni
Il trattamento termico dei bulloni è noto anche come trattamento di indurimento. I normali bulloni in ferro e acciaio al carbonio presentano una bassa durezza e richiedono un trattamento termico per migliorare resistenza e tenacità. Al contrario, i bulloni in acciaio inossidabile possiedono eccellenti proprietà meccaniche globali e generalmente non richiedono tempra. A seconda delle caratteristiche del materiale e degli scenari applicativi, vengono adottati diversi processi di tempra e rinvenimento per soddisfare i requisiti di robustezza, plasticità, tenacità e resistenza all'usura dei bulloni.
1.1 Principi di trattamento termico per diversi acciai
L'acciaio strutturale bonificato adotta la tempra seguita da rinvenimento ad alta-temperatura (500~650 gradi). L'acciaio per molle adotta la tempra seguita da un rinvenimento a temperatura media- (420~520 gradi). L'acciaio legato carburato adotta la cementazione e la tempra seguite da una tempra a bassa-temperatura (150~250 gradi). Dopo che l'acciaio a basso-carbonio e l'acciaio legato al carbonio vengono temprati per formare martensite, la resistenza diminuisce mentre la plasticità e la tenacità aumentano con l'aumento della temperatura di rinvenimento. I metodi di trattamento termico mirati vengono selezionati in base al contenuto di carbonio per ottenere materiali di fissaggio con prestazioni personalizzate.
L'acciaio legato a basso-carbonio può essere raffreddato e rinvenuto a una temperatura inferiore a 250 gradi per formare martensite a basso-carbonio ad alta-resistenza. La cementazione superficiale viene applicata per migliorare la resistenza all'usura superficiale, adatta per bulloni strutturali-resistenti all'usura.
L'acciaio a medio carbonio adotta la tempra più il rinvenimento ad alta-temperatura a 500~650 gradi, vale a dire il trattamento di tempra e rinvenimento. Mantiene una forza sufficiente pur mantenendo una buona plasticità, che è il processo principalebulloni strutturali ad alta-resistenza. Per perseguire una resistenza ultra-elevata con una riduzione accettabile di plasticità e tenacità, è possibile adottare la tempra a bassa-temperatura per produrre bulloni a resistenza ultra-elevata-.
Gli acciai a medio e alto tenore di carbonio (60#, 70#, 80#, 90#) vengono utilizzati principalmente per i dispositivi di fissaggio elastici a molla. Vengono applicati tempra e rinvenimento a media-temperatura per garantire un limite elastico, un limite di snervamento e una resistenza alla fatica elevati.
1.2 Procedura operativa standard del trattamento termico
(1) Trattamento termico per acciaio bonificato
Pre-trattamento: la normalizzazione, la ricottura o il rinvenimento ad alta-temperatura vengono eseguiti per affinare i grani, eliminare le strutture a bande, uniformare la durezza e migliorare la lavorabilità, formando strutture a grana fine equiassiche uniformi.
Tempra: i pezzi vengono riscaldati a circa 850 gradi. La tempra in acqua, in olio o in aria viene selezionata in base alla temprabilità dell'acciaio e alle dimensioni del pezzo. L'acciaio bonificato presenta un'elevata durezza, scarsa plasticità e un elevato stress residuo interno, che richiede un rinvenimento tempestivo per alleviare lo stress.
Rinvenimento: il rinvenimento ad alta-temperatura a 400~500 gradi migliora la plasticità e la tenacità dell'acciaio con una resistenza moderata. Gli acciai sensibili alla fragilità del rinvenimento richiedono un raffreddamento rapido dopo il rinvenimento per evitare difetti di fragilità. Per requisiti di resistenza ultra{5}}elevati, viene adottato il rinvenimento a bassa-temperatura intorno ai 200 gradi per formare martensite rinvenuta ad alta-durezza.
(2) Trattamento termico per acciaio per molle
La tempra viene eseguita a 830~870 gradi con raffreddamento ad olio, seguita da un rinvenimento a media-temperatura a 420~520 gradi per formare una struttura stabile di troostite temperata e garantire eccellente elasticità e resistenza alla fatica.
(3) Trattamento termico per acciaio carburato
Carburazione: processo di trattamento termico chimico che infiltra elementi di carbonio nella superficie dell'acciaio in un mezzo attivo ad alta temperatura. La procedura prevede il preriscaldamento a 850 gradi, la cementazione a 890 gradi e la diffusione a 840 gradi per aumentare il contenuto di carbonio superficiale.
Tempra: l'acciaio carburato al carbonio e a bassa lega- adotta il processo di tempra diretta o di tempra singola.
Rinvenimento: il rinvenimento a bassa-temperatura viene applicato per eliminare lo stress interno da tempra e migliorare la robustezza, la tenacità e la resistenza all'usura dello strato carburato.
2. Metodi di identificazione per bulloni in acciaio inossidabile, zincati e nichelati-
2.1 Identificazione del colore dell'aspetto (metodo più intuitivo)
Bulloni in acciaio inossidabilepresentano un colore metallico grezzo naturale opaco con una tonalità superficiale uniforme senza evidenti riflessi del rivestimento. I bulloni zincati sono disponibili con finiture in zinco bianco, zinco colorato e zinco nero, con aspetto bianco, iridescente o nero. I bulloni nichelati-sono caratterizzati da rivestimenti uniformi e brillanti con un aspetto metallico argentato-molto lucido e una forte riflettività.
2.2 Identificazione magnetica con magnete
La maggior parte dei bulloni in acciaio inossidabile non sono-magnetici e non possono essere attratti dai magneti. I bulloni zincati e nichelati-sono basati su substrati di acciaio al carbonio dotati di magnetismo e normalmente possono essere attratti dai magneti.
2.3 Caratteristiche di ossidazione e passivazione
I bulloni nichelati-hanno eccellenti prestazioni di passivazione. Una densa pellicola protettiva di passivazione si forma rapidamente sul rivestimento di nichel dopo la galvanica con eccezionale resistenza all'ossidazione. I bulloni zincati sono ricoperti da un rivestimento di zinco puro senza protezione passivante ad alta- resistenza e sono soggetti a ossidazione e scolorimento. I bulloni in acciaio inossidabile si basano su elementi interni in lega di cromo e nichel per la resistenza alla corrosione senza rivestimento superficiale aggiuntivo.
2.4 Resistenza alla corrosione da acidi e alcali
Con elementi in lega di cromo e nichel, i bulloni in acciaio inossidabile possiedono una resistenza ottimale alla forte corrosione acida e alcalina. Il film di passivazione sui bulloni nichelati-isola efficacemente i mezzi corrosivi con un tasso di corrosione lento. Il rivestimento di zinco dei bulloni zincati ha un'elevata attività chimica e viene corroso e consumato rapidamente in ambienti acidi e alcalini.
3. Riepilogo
Per una rapida identificazione quotidiana, il colore dell'aspetto è il criterio principale: il metallo opaco naturale indica bulloni in acciaio inossidabile; superfici bianche, cangianti o nere indicano bulloni zincati; le superfici argentate-lucide indicano bulloni-placcati in nichel. Per un'identificazione accurata, si consiglia un giudizio completo che combini magnetismo, resistenza all'ossidazione e resistenza alla corrosione acida-base per confermare rapidamente i materiali dei bulloni e i trattamenti superficiali per la corrispondenza ottimale delle condizioni di lavoro.
