Il bullone è un elemento di fissaggio importante. È ampiamente utilizzato in macchine utensili, macchinari generali, automobili, macchinari di ingegneria, ingegneria dell'energia elettrica, industria petrolchimica, ponti, veicoli ferroviari, macchinari minerari, edilizia e altri campi. Nella nostra vita quotidiana si vede spesso che la qualità e l'affidabilità dei suoi prodotti giocano un ruolo importante nelle prestazioni lavorative e nella sicurezza strutturale dell'ospite.
In base alle proprietà meccaniche dei bulloni, sono divisi in bulloni ad alta resistenza e bulloni ordinari. I bulloni ad alta resistenza si riferiscono principalmente a bulloni con grado di proprietà meccanica maggiore o uguale a 8.8. Questi prodotti sono realizzati principalmente con materiali di alta qualità come acciaio legato a basso e medio carbonio (come boro o manganese o cromo) o acciaio al carbonio medio. Ad eccezione delle singole varietà e dei disciplinari, sono tutti soggetti a trattamento di tempra e rinvenimento. Hanno elevate proprietà meccaniche e proprietà di servizio e sono spesso utilizzati in occasioni con requisiti elevati.
1. Requisiti tecnici perbullonetrattamento termico
Il trattamento termico è un processo chiave nella produzione di bulloni ad alta resistenza, che determina le prestazioni di servizio finali dei bulloni e può fare in modo che i dispositivi di fissaggio ad alta resistenza soddisfino i requisiti di progettazione. Ha una certa resistenza, buona plasticità, tenacità, bassa sensibilità alla tacca e alta resistenza alla flessione. Evitare il rilassamento e altre proprietà meccaniche complete e prestazioni di servizio. In modo da garantire la qualità e l'affidabilità dei prodotti di fissaggio e migliorare la competitività dei prodotti sul mercato.
2. Difetti comuni e fattori di influenza dibullonetrattamento termico
Ci sono molti difetti nel trattamento termico dei bulloni, come durezza superficiale insufficiente, punti deboli, resistenza alla trazione insufficiente, grande deformazione, criccatura da tempra, ossidazione superficiale, ecc. La criccatura da tempra è uno dei difetti più pericolosi nel trattamento termico. Con conseguente rottamazione del prodotto. Ci sono molti fattori che influenzano i difetti del trattamento termico. Come la temprabilità dell'acciaio, la composizione chimica dell'austenite, la temperatura di riscaldamento di spegnimento, la velocità di raffreddamento media, la struttura originale, la forma del pezzo, lo stress residuo e la sua distribuzione, le apparecchiature di riscaldamento e l'atmosfera, ecc.
2.1. Composizione chimica e temprabilità dell'acciaio
Il contenuto di carbonio dell'acciaio determina la sua temprabilità. Minore è il contenuto di carbonio nell'austenite, maggiore è lo stress termico relativo allo stress strutturale; Al contrario, maggiore è il contenuto di carbonio, maggiore è l'effetto delle sollecitazioni strutturali. Gli elementi in lega possono migliorare significativamente la temprabilità dell'acciaio. Se la temprabilità dell'acciaio è buona e il pezzo è facile da indurire, l'effetto dello stress strutturale e della tolleranza specifica è relativamente ampio e si verificano facilmente cricche da tempra quando la velocità di raffreddamento media è troppo elevata; Se la temprabilità dell'acciaio è scarsa, il pezzo non è facile da indurire e la velocità di raffreddamento media è troppo bassa, è facile avere punti deboli o durezza insufficiente.
2.2 temperatura di spegnimento
Aumentare la temperatura di tempra dell'acciaio al carbonio e dell'acciaio bassolegato. Non solo aumenterà lo stress termico, ma aumenterà anche lo stress strutturale dovuto all'aumento della temprabilità e alla fine aumenterà la tendenza alla fessurazione per deformazione. Una temperatura di tempra troppo alta può causare facilmente deformazioni. Per i bulloni lunghi e sottili, deve essere utilizzata per quanto possibile una temperatura di tempra più bassa con la premessa di garantire indicatori di prestazione.
2.3 struttura originaria e sollecitazioni residue
La struttura originale prima della tempra avrà anche un grande impatto sulle prestazioni del trattamento termico. La struttura originale comprende il grado di inclusione, la struttura a bande, la granulometria originale, il grado di segregazione dei componenti, la direzione di distribuzione dei punti di materiale carbonizzato libero e diverse strutture ottenute da diversi trattamenti termici preparatori.
L'entità e la distribuzione delle sollecitazioni residue prima della tempra influiranno anche sulle prestazioni dei prodotti dopo la tempra, come lavorazione a macchina, forgiatura, saldatura, correzione e così via. Se non si esegue la ricottura prima della tempra per eliminarla, la tendenza alla fessurazione per deformazione aumenterà. I bulloni tendono a causare grandi sollecitazioni meccaniche durante il processo di intestazione, taglio e filettatura. I bulloni a bassa lega (come 40Cr, 40CrMo, ecc.) sono generalmente perforati a caldo, mentre i bulloni in acciaio al carbonio di grandi dimensioni (come 35K, ML35, 35) richiedono buone proprietà di lavorazione. Come la ricottura. Evitare la formazione di grandi sollecitazioni residue, che alla fine porteranno a deformazioni e fessurazioni.
2,4 velocità di raffreddamento media
Maggiore è la velocità di raffreddamento, maggiore è la sollecitazione interna di tempra e maggiore è la tendenza alla deformazione e alla fessurazione. Tra questi, lo stress termico dipende principalmente dalla velocità di raffreddamento superiore a MS, mentre lo stress strutturale dipende principalmente dalla velocità di raffreddamento inferiore a Ms. La capacità di raffreddamento del mezzo dipende principalmente dalle sue caratteristiche fisiche. Come viscosità, capacità termica, bagnabilità, ecc., ma anche i parametri di processo come temperatura, agitazione e concentrazione (a base d'acqua) hanno un grande impatto sulla capacità di raffreddamento. Una selezione impropria porterà inevitabilmente a difetti di trattamento termico. Per gli elementi di fissaggio in acciaio al carbonio, la maggior parte di essi utilizza mezzi di tempra a base d'acqua. Ma ha più parametri di processo rispetto all'olio da tempra. Ci sono requisiti elevati per il processo e gli operatori e la manutenzione e il rilevamento devono essere eseguiti durante l'uso. Problemi comuni dei prodotti a base d'acqua [3]:
2.4.1 la concentrazione media è troppo bassa
Se la concentrazione è troppo bassa, è facile causare difetti di deformazione e fessurazione. È necessario rafforzare il rilevamento della concentrazione e regolarlo nel tempo. In questo momento. Il rifrattometro viene utilizzato principalmente per il rilevamento della concentrazione nel sito di produzione. A causa dell'inquinamento, del medio invecchiamento e di altri motivi, l'indice di rifrazione sarà ridotto. Se viene utilizzato nuovo liquido, la concentrazione dell'indice di rifrazione sarà sovrastimata. Per esempio. La lettura del rifrattometro è 6 e il coefficiente di rifrazione del nuovo liquido è 2,5. Si considera che la concentrazione sia 6x2.5=15 percento . Se la concentrazione effettiva è solo 6x1.5=9 percento , la concentrazione è sovrastimata del 6 percento . Questo è molto pericoloso.
2.4.2. La temperatura del fluido è troppo bassa o troppo alta. La temperatura del liquido del mezzo di tempra solubile in acqua ha un grande impatto sulle caratteristiche di raffreddamento delle ceneri centrali. Il sistema di raffreddamento ad aria di circolazione deve essere dotato durante l'uso per regolare la temperatura del bagno durante l'uso. Se la temperatura è troppo alta o troppo bassa, il pezzo potrebbe essere deformato e incrinato. I solventi idrosolubili in poliglicole (PAG) hanno una solubilità inversa unica, ovvero la solubilità in acqua diminuisce con l'aumento della temperatura. Dopo che la temperatura del mezzo aumenta, l'evaporazione aumenta, lo stadio del film di vapore viene notevolmente prolungato e la velocità di raffreddamento massima sconsigliata diminuisce. Generalmente, la temperatura di esercizio deve essere inferiore a 60 gradi. Quando la temperatura è troppo alta, il PAG e l'acqua verranno separati e le caratteristiche di raffreddamento cambieranno notevolmente, con conseguente fallimento del trattamento termico.
2.4.3 medio invecchiamento
Il processo di spegnimento e raffreddamento è un ambiente di utilizzo piuttosto difficile e la degradazione ossidativa, la degradazione termica, la degradazione meccanica, ecc. causeranno la rottura e l'accorciamento della catena molecolare del PAG. La catena molecolare più corta indica la minore viscosità, mentre lo stadio di depressione del gas convettivo (raffreddamento a bassa temperatura) è strettamente correlato alla fluidità (viscosità) del mezzo. La viscosità diminuisce e la velocità di raffreddamento convettivo aumenta.
Pertanto, a condizione di garantire la stessa concentrazione, la viscosità continuerà a diminuire con il passare del tempo, determinando il rapido raffreddamento a bassa temperatura, che aumenterà la tendenza alla deformazione e alla fessurazione.
2.4.4 inquinamento medio
Per il mezzo di tempra solubile in acqua, l'inquinamento estraneo deve essere rigorosamente evitato, soprattutto quando l'olio facilmente emulsionabile viene miscelato al liquido del serbatoio, l'agente acquoso verrà emulsionato, che ne provocherà la depressione e grandi cambiamenti nelle sue caratteristiche. Ma anche il suo stesso inquinamento dovrebbe essere prestato abbastanza attenzione,
In primo luogo, durante il rifornimento a lungo termine dell'acqua del rubinetto, le sostanze disciolte nell'acqua si accumulano gradualmente nel mezzo di spegnimento. Con conseguente alta concentrazione misurata dal rifrattometro.
Secondo. Inquinanti da prodotti metamorfici interni ed esterni che possono prolungare la fase del film di vapore della depressione del gas di spegnimento.
Terzo. Lo squilibrio del pezzo rispetto all'agente di tempra aggiunto (soluto) viene evidenziato durante la tempra.
2.4.5 miscelazione impropria
La miscelazione del mezzo consentirà al mezzo di fluire in modo uniforme e regolare ed eliminerà l'area stagnante.
L'aumento dell'agitazione può rompere più rapidamente lo stadio del film di vapore e rendere uniforme il raffreddamento. Una miscelazione insufficiente porterà facilmente a difetti come durezza insufficiente e punti deboli; Se la velocità di agitazione è troppo alta, è facile miscelare aria e causare depressione ma irregolarità, ed è anche facile causare difetti come deformazioni e durezza irregolare. La maggior parte delle linee di produzione di forni a nastro a rete utilizzano la miscelazione dell'elica, che deve essere inserita a una certa profondità al di sotto della superficie del liquido, non inferiore a 300 mm. Inoltre. È severamente vietato l'uso di aria compressa per l'agitazione, che non solo favorisce la partecipazione del gas allo scambio termico, ma rende anche lo spirito depresso ma irregolare, il che aggrava la deformazione e porta persino a screpolature da raffreddamento; Accelera inoltre l'invecchiamento e l'inquinamento del mezzo e ne riduce la durata.
3. Contromisure per difetti comuni dei bulloni
3.1 durezza superficiale insufficiente, punti deboli e resistenza alla trazione
(1) Per mezzi di tempra a base d'acqua.
La concentrazione di PAG quenchant può essere ridotta o la concentrazione di sale quenchant può essere aumentata per accelerare la velocità di raffreddamento;
(2) Ridurre la temperatura del mezzo di spegnimento;
(3) Aumentare la circolazione e l'agitazione per migliorare l'intensità dell'estinzione;
(4) Aumentare la temperatura di spegnimento e prolungare il tempo di mantenimento. Completamente austenitizzante la struttura;
(5) Selezionare l'acciaio con un contenuto di carbonio più elevato o l'acciaio con una migliore temprabilità.
Se la superficie si decarbura. La durezza superficiale potrebbe essere insufficiente.
Può essere verificato aumentando la quantità di macinazione della superficie e confrontando le variazioni di durezza prima e dopo. Se la superficie si decarbura, è necessario aumentare il potenziale di carbonio del forno di riscaldamento.
3.2 grandi deformazioni, screpolature da tempra, ecc
(1) Per i quench a base d'acqua, la concentrazione di PAG quenchant può essere aumentata o la concentrazione di sale quenchant può essere ridotta per ridurre lo stress;
(2) aumentare la temperatura del liquido di tempra;
(3) Ridurre la circolazione e l'intensità della miscelazione;
(4) Ridurre la temperatura di tempra o la tempra di preraffreddamento;
(5) Selezionare l'acciaio con temprabilità inferiore per bulloni sottili.
È necessario prestare sufficiente attenzione alla direzione e alla direzione di movimento del pezzo immerso nel mezzo di tempra per garantire che il pezzo venga riscaldato e raffreddato nel modo più uniforme possibile. Ed evitare la deformazione dovuta al peso proprio durante il riscaldamento. Se i bulloni temprati hanno dente scoppiato, scoppio angolare e altre crepe da tempra. Può essere causato da difetti strutturali o da eccessive sollecitazioni meccaniche residue. Soprattutto per le serie in acciaio di grado 8.8 35. Informazioni generali Ф I fili inferiori a 20 non necessitano di ricottura, Ф Oltre 20, il processo di ricottura (durezza superficiale inferiore a 20 hrc) deve essere adottato per ridurre la durezza del filo, ridurre le sollecitazioni meccaniche e prolungare la durata della filiera di trafilatura.
3.3 dopo la tempra, la superficie è leggermente ossidata e annerita, ma non c'è pelle di ossido
Quando il forno a nastro a rete viene utilizzato per la produzione in serie di elementi di fissaggio, in particolare per fluidi a base d'acqua, la testa o l'intero apparirà spesso ossidazione blu e nera. Questo perché una grande quantità di vapore acqueo viene generata durante il processo di tranciatura e infiltrazione dell'acqua e l'ossidazione della superficie del pezzo è intensificata nell'atmosfera di ossidazione ad alta temperatura e umidità.
(1) Aumentare la pressione dell'acqua della tenuta idraulica per evitare che il vapore acqueo penetri il più possibile nel corpo del forno;
(2) pulire lo schermo del filtro;
(3) Abbassare il livello del liquido del serbatoio;
(4) Rafforzare la miscelazione. Aumenta la velocità di raffreddamento.
(5) Il contenuto d'acqua del metanolo supera lo standard e il prodotto qualificato deve essere sostituito
3.4 grave ossidazione dopo la tempra. Peeling della pelle di ossido
Il pezzo è gravemente ossidato dopo la tempra e anche la scaglia di ossido cade. Si può sostanzialmente determinare che è causato dall'atmosfera di riscaldamento.
(1) Il gas di trasporto (metanolo) è esaurito, con conseguente assenza di protezione dell'atmosfera nel forno;
(2) Se il corpo del forno perde, controllare rapidamente la tenuta all'aria;
(3) Il contenuto d'acqua del metanolo supera notevolmente lo standard e il prodotto qualificato deve essere sostituito.
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