主要產(chǎn)品:焊釘、栓釘 剪力釘 圓柱頭焊釘、鋼結(jié)構(gòu)螺栓
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18330064396淬火時(shí)在緊固件中引起的內(nèi)應(yīng)力是造成變形與開(kāi)裂的根本原因。當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度時(shí),便引起變形;當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料的斷裂強(qiáng)度時(shí),便造成開(kāi)裂。只有拉應(yīng)力是使裂紋萌生和擴(kuò)展的必要條件。分析淬火裂紋原因,可以從兩方面來(lái)考慮,一是有哪些因素造成了較大的應(yīng)力;二是材質(zhì)有沒(méi)有缺陷,至使強(qiáng)度和韌性降低。
(1)多數(shù)情況下裂紋由表面向心部擴(kuò)展,宏觀形態(tài)較平直,圖1。
(2)從宏觀與微觀看裂紋兩側(cè)均無(wú)脫碳,但如果在氧化性氣氛中進(jìn)行過(guò)高溫回火,則淬火裂紋兩側(cè)會(huì)有明顯氧化層。
Ⅱ、顯微組織無(wú)異?,F(xiàn)象,內(nèi)應(yīng)力增大
(1)緊固件設(shè)計(jì)不合理,如有尖角、截面突然變化,易引起應(yīng)力集中;
(2)冷卻太強(qiáng)烈,應(yīng)該用快速淬火油,而選擇了水溶液,不該冷透時(shí)而冷透了等等;
(3)淬火時(shí)冷卻方式不當(dāng),或淬火后未及時(shí)回火。
(1)淬火溫度偏高,奧氏體晶粒粗大,淬火后形成較粗大的馬氏體,容易開(kāi)裂。特別是粗大的高碳馬氏體,常伴有顯微裂紋;
(2)鋼材存在著網(wǎng)狀碳化物等脆性相,在淬火時(shí)易沿著脆性碳化物網(wǎng)處開(kāi)裂。在晶界處有沿晶界分布的碳化物網(wǎng)絡(luò),磨削時(shí)也容易磨裂;
(3)鋼材有折疊或粗大夾雜物等缺陷,淬火時(shí)易沿此缺陷形成裂紋;
(1)加熱溫度不足。冷卻時(shí)形成屈氏體,當(dāng)屈氏體很少時(shí),硬度上無(wú)明顯變化,但金相組織上容易鑒別;
(2)淬火冷卻速度不足。淬火組織中除了馬氏體外,還有屈氏體或貝氏體組織。屈氏體或貝氏體越多,硬度越低;
(3)表層脫碳。淬火時(shí)不易形成馬氏體、鐵素體和低碳馬氏體或形成低碳馬氏體,圖3。
(4)淬火過(guò)熱。過(guò)熱組織馬氏體粗大,殘余奧氏體量明顯增多,硬度也降低。
緊固件淬火回火后性能達(dá)不到技術(shù)要求,影響因素可以是多方面的,對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量分析,是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。這里只是強(qiáng)調(diào)金相檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意有無(wú)影響強(qiáng)韌性的不利因素,諸如晶粒粗大、非金屬夾雜物、網(wǎng)狀滲碳體、網(wǎng)狀鐵素體、淬火組織中的非馬氏體組織以及低倍檢測(cè)中的顯微偏析造成的組織不均勻性等。
鋼中的非金屬夾雜物從各個(gè)方面影響鋼的力學(xué)性能,其影響的程度取決于夾雜物的性質(zhì)、大小、數(shù)量及分布狀態(tài)。
大量的非金屬夾雜物存在于鋼中,嚴(yán)重地降低鋼的力學(xué)性能和使用性能。
非金屬夾雜物所造成的鋼的組織不均勻性,作拉伸試驗(yàn)時(shí),斷裂也多發(fā)生于夾雜物叢集處。??稍诶旒皼_擊試樣的斷口上,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有金屬光澤的夾雜物存在。
當(dāng)鋼中非金屬夾雜物較多時(shí),使緊固件的表面光潔度降低,特別是對(duì)加工精度要求較高的緊固件,往往由于非金屬夾雜物自加工而剝落出現(xiàn)撕裂狀裂紋的缺陷。在加工螺紋時(shí),常會(huì)因非金屬夾雜物剝落使螺紋表面粗糙,以至構(gòu)成廢品。
鋼中非金屬夾雜物降低鋼的塑性與韌性,也必然使鋼的冷變形性能變壞,在冷拉、冷鐓、冷擠壓和冷沖壓中,不僅會(huì)因非金屬夾雜物過(guò)多引起裂紋,且降低緊固件產(chǎn)品的表面質(zhì)量以至損壞模具,可在斷裂試樣處發(fā)現(xiàn)呈網(wǎng)狀分布的非金屬夾雜物。
緊固件力學(xué)性能試驗(yàn)是必不可少的生產(chǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目之一。緊固件熱處理后力學(xué)性能不合格,主要有選用材料不當(dāng),技術(shù)要求不合格、試驗(yàn)工作方面、鋼的化學(xué)成分偏差及熱處理工藝不當(dāng)?shù)鹊鹊脑颉?/a>

鋼的淬透性是指鋼在淬火時(shí)可以獲得的淬硬層的深度。對(duì)于緊固件螺紋截面心部淬火后要求獲得約90% 馬氏體,不同成分的鋼的淬硬層深度是不一樣的。雖然隨著鋼的含碳量及合金化程度提高,鋼的淬硬層的深度有所增加,但對(duì)于大多數(shù)合金結(jié)構(gòu)鋼來(lái)說(shuō),淬硬層的深度是有所限的。
不言而喻當(dāng)熱處理工藝不正確,必然會(huì)使緊固件熱處理后的力學(xué)性能不合格。淬火溫度偏低回火后強(qiáng)度也低于要求,且伴隨塑韌性的降低。
緊固件調(diào)質(zhì)后回火不足,反映在力學(xué)性能上,有兩種情況。
①?gòu)?qiáng)度高于要求較多,但塑性與沖擊韌性低于要求,系回火溫度偏低所致。
②強(qiáng)度高于要求不多,塑性與沖擊韌性低于要求也不多,這種情況系回火不充分造成。
第一類情況,多采用提高回火溫度的方法重新回火,見(jiàn)表2。

第二類情況,可在原回火溫度下,再補(bǔ)充回火一次,見(jiàn)表3。

從金相組織上看是由于回火溫度偏低,回火索氏體仍保留明顯的淬火馬氏體的位向,說(shuō)明回火時(shí)基體尚未完全再結(jié)晶,經(jīng)提高回火溫度獲得均勻的回火索氏體,強(qiáng)度及沖擊韌性則符合要求。
補(bǔ)充回火后沖擊韌性仍不合格,應(yīng)從其他方面分析原因,鋼的成分偏差、鋼中夾雜物、淬火狀態(tài)不佳、回火脆性等因素所致。唯一補(bǔ)救方法就是重新淬火,并降低回火溫度。
為了得到金相組織對(duì)低溫沖擊吸收能量的影響規(guī)律,對(duì)42CrMoA鋼M42×240試樣采取了5種不同的調(diào)質(zhì)工藝,試樣處理后對(duì)其金相組織和低溫沖擊吸收能量進(jìn)行了檢查,結(jié)果見(jiàn)表4。
從表4可以看出,隨著金相組織級(jí)別的增大,低溫沖擊吸收能量降低。2級(jí)金相組織為約95%的回火索氏體組織,且組織細(xì)小,圖5。3級(jí)金相組織為回火索氏體+少量鐵素體。4級(jí)金相組織為回火索氏體+條狀及少量塊狀鐵素體,圖6。6級(jí)金相組織為回火索氏體+部分淬火屈氏體+條狀及塊狀鐵素體。7級(jí)金相組織為回火索氏體+部分淬火屈氏體+條狀及塊狀鐵素體。8級(jí)金相組織為馬氏體位向的回火索氏體+部分淬火屈氏體+較多條狀及塊狀鐵素體。


鋼中可能出現(xiàn)的低倍組織缺陷的種類很多。疏松、一般疏松、中心疏松。
一般情況下,鋼件緊固件經(jīng)過(guò)熱壓力加工、鐓鍛、軋制以后,可使鋼材的疏松程度減輕,提高鋼的致密度。但當(dāng)嚴(yán)重的中心疏松存在時(shí),也可能因此使鐓鍛、軋件或熱處理淬火產(chǎn)生內(nèi)部破裂。
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