Le boulon est une attache importante. Il est largement utilisé dans les machines-outils, les machines générales, les automobiles, les machines d'ingénierie, l'ingénierie de l'énergie électrique, l'industrie pétrochimique, les ponts, les véhicules ferroviaires, les machines minières, la construction et d'autres domaines. On constate souvent dans notre quotidien que la qualité et la fiabilité de ses produits jouent un rôle important dans les performances de travail et la sécurité structurelle de l'hôte.
Selon les propriétés mécaniques des boulons, ils sont divisés en boulons à haute résistance et en boulons ordinaires. Les boulons à haute résistance désignent principalement les boulons dont la qualité mécanique est supérieure ou égale à 8,8. Ces produits sont principalement fabriqués à partir de matériaux de haute qualité tels que l'acier allié à faible et moyenne teneur en carbone (comme le bore, le manganèse ou le chrome) ou l'acier à moyenne teneur en carbone. À l'exception des variétés et des spécifications individuelles, ils sont tous soumis à un traitement de trempe et de revenu. Ils ont des propriétés mécaniques et des propriétés de service élevées et sont souvent utilisés dans des occasions où les exigences sont élevées.
1. Exigences techniques pourverrouillertraitement thermique
Le traitement thermique est un processus clé dans la production de boulons à haute résistance, qui détermine les performances de service finales des boulons et peut faire en sorte que les fixations à haute résistance répondent aux exigences de conception. Il a une certaine résistance, une bonne plasticité, une ténacité, une faible sensibilité à l'encoche et une résistance élevée à la flexion. Éviter la relaxation et d'autres propriétés mécaniques complètes et performances de service. Afin d'assurer la qualité et la fiabilité des produits de fixation et d'améliorer la compétitivité des produits sur le marché.
2. Défauts communs et facteurs d'influence desverrouillertraitement thermique
Il existe de nombreux défauts dans le traitement thermique des boulons, tels qu'une dureté de surface insuffisante, des points faibles, une résistance à la traction insuffisante, une déformation importante, une fissuration par trempe, une oxydation de surface, etc. La fissuration par trempe est l'un des défauts les plus dangereux du traitement thermique. Entraînant directement la mise au rebut du produit. De nombreux facteurs affectent les défauts du traitement thermique. Tels que la trempabilité de l'acier, la composition chimique de l'austénite, la température de chauffage de trempe, la vitesse de refroidissement moyenne, la structure d'origine, la forme de la pièce, la contrainte résiduelle et sa répartition, l'équipement de chauffage et l'atmosphère, etc.
2.1. Composition chimique et trempabilité de l'acier
La teneur en carbone de l'acier détermine sa trempabilité. Plus la teneur en carbone de l'austénite est faible, plus la contrainte thermique par rapport à la contrainte structurale est importante ; Au contraire, plus la teneur en carbone est élevée, plus l'effet de la contrainte structurelle est important. Les éléments d'alliage peuvent améliorer considérablement la trempabilité de l'acier. Si la trempabilité de l'acier est bonne et que la pièce est facile à durcir, l'effet de la contrainte structurelle et de la tolérance spécifique est relativement important, et la fissuration par trempe se produit facilement lorsque la vitesse de refroidissement moyenne est trop rapide. Si la trempabilité de l'acier est mauvaise, la pièce n'est pas facile à durcir et la vitesse de refroidissement moyenne est trop lente, il est facile d'avoir des points mous ou une dureté insuffisante.
2.2 température de trempe
Augmentez la température de trempe de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié. Cela augmentera non seulement la contrainte thermique, mais augmentera également la contrainte structurelle due à l'augmentation de la trempabilité, et augmentera éventuellement la tendance à la fissuration par déformation. Une température de trempe trop élevée peut facilement provoquer un gauchissement. Pour les boulons longs et fins, une température de trempe inférieure doit être utilisée dans la mesure du possible dans le but de garantir des indicateurs de performance.
2.3 structure d'origine et contraintes résiduelles
La structure d'origine avant trempe aura également un impact important sur les performances du traitement thermique. La structure d'origine comprend le grade d'inclusion, la structure en bandes, la taille de grain d'origine, le degré de ségrégation des composants, la direction de distribution des points de matériau carbonisé libre et différentes structures obtenues par différents traitements thermiques préparatoires.
L'ampleur et la répartition des contraintes résiduelles avant la trempe affecteront également les performances des produits après la trempe, tels que l'usinage, le forgeage, le soudage, la correction, etc. Si le recuit n'est pas effectué avant la trempe pour l'éliminer, la tendance à la fissuration par déformation augmentera. Les boulons ont tendance à provoquer des contraintes mécaniques importantes lors du processus de tête, de cisaillement et de filetage. Les boulons faiblement alliés (tels que 40Cr, 40CrMo, etc.) sont généralement poinçonnés à chaud, tandis que les boulons en acier au carbone de grande taille (tels que 35K, ML35, 35) nécessitent de bonnes propriétés de traitement. Comme le recuit. Éviter la formation de contraintes résiduelles importantes, qui finiront par entraîner des déformations et des fissures.
2.4 taux de refroidissement moyen
Plus la vitesse de refroidissement est rapide, plus la contrainte interne de trempe est grande et plus la tendance à la déformation et à la fissuration est grande. Parmi eux, la contrainte thermique dépend principalement de la vitesse de refroidissement au-dessus de MS, tandis que la contrainte structurelle dépend principalement de la vitesse de refroidissement en dessous de Ms. La capacité de refroidissement du milieu dépend principalement de ses caractéristiques physiques. Tels que la viscosité, la capacité calorifique, la mouillabilité, etc., mais les paramètres du procédé tels que la température, l'agitation et la concentration (à base d'eau) ont également un impact important sur la capacité de refroidissement. Une mauvaise sélection conduira inévitablement à des défauts de traitement thermique. Pour les fixations en acier au carbone, la plupart d'entre elles utilisent des milieux de trempe à base d'eau. Mais il a plus de paramètres de processus que l'huile de trempe. Il existe des exigences élevées pour le processus et les opérateurs, et la maintenance et la détection doivent être effectuées pendant l'utilisation. Problèmes courants des produits à base d'eau [3] :
2.4.1 la concentration moyenne est trop faible
Si la concentration est trop faible, il est facile de provoquer des défauts de déformation et de fissuration. Il est nécessaire de renforcer la détection de concentration et de l'ajuster dans le temps. Maintenant. Le réfractomètre est principalement utilisé pour la détection de concentration sur le site de production. En raison de la pollution, du vieillissement du milieu et d'autres raisons, l'indice de réfraction sera réduit. Si un nouveau liquide est utilisé, la concentration de l'indice de réfraction sera surestimée. Par exemple. La lecture du réfractomètre est de 6 et le coefficient de réfraction du nouveau liquide est de 2,5. On considère que la concentration est de 6x2.5=15 pour cent . Si la concentration réelle n'est que de 6 x 1,5=9 % , la concentration est surestimée de 6 % . C'est très dangereux.
2.4.2. La température du fluide est trop basse ou trop élevée. La température du liquide du milieu de trempe soluble dans l'eau a un grand impact sur les caractéristiques de refroidissement de la cendre de noyau. Le système de refroidissement par circulation d'air doit être équipé pendant l'utilisation pour ajuster la température du bain pendant l'utilisation. Si la température est trop élevée ou trop basse, la pièce peut être déformée et fissurée. Les agents de trempe solubles dans l'eau à base de polyglycol (PAG) ont une solubilité inverse unique, c'est-à-dire que la solubilité dans l'eau diminue avec l'augmentation de la température. Après que la température moyenne augmente, l'évaporation augmente, le stade du film de vapeur est considérablement prolongé et la vitesse de refroidissement maximale déconseillée diminue. Généralement, la température de fonctionnement doit être inférieure à 60 degrés. Lorsque la température est trop élevée, le PAG et l'eau seront séparés et les caractéristiques de refroidissement changeront considérablement, entraînant une défaillance du traitement thermique.
2.4.3 vieillissement moyen
Le processus de trempe et de refroidissement est un environnement d'utilisation plutôt difficile, et la dégradation oxydative, la dégradation thermique, la dégradation mécanique, etc. entraîneront la rupture et le raccourcissement de la chaîne moléculaire du PAG. La chaîne moléculaire plus courte signifie une viscosité plus faible, tandis que l'étape de dépression du gaz convectif (refroidissement à basse température) est étroitement liée à la fluidité (viscosité) du milieu. La viscosité diminue et la vitesse de refroidissement par convection augmente.
Par conséquent, à condition d'assurer la même concentration, la viscosité continuera à diminuer avec l'extension du temps, entraînant une vitesse de refroidissement rapide à basse température, ce qui augmentera la tendance à la déformation et à la fissuration.
2.4.4 pollution moyenne
Pour le milieu de trempe soluble dans l'eau, la pollution étrangère doit être strictement évitée, en particulier lorsque l'huile facilement émulsifiable est mélangée dans le liquide du réservoir, l'agent de l'eau sera émulsifié, ce qui provoquera sa dépression et de grands changements dans ses caractéristiques. Mais sa propre pollution doit également faire l'objet d'une attention suffisante,
Premièrement, lors du réapprovisionnement à long terme de l'eau du robinet, les substances dissoutes dans l'eau s'accumulent progressivement dans le milieu de trempe. Résultant de la concentration élevée mesurée par le réfractomètre.
Deuxième. Polluants provenant de produits métamorphiques internes et externes qui peuvent prolonger l'étape du film de vapeur de la dépression du gaz de trempe.
Troisième. Le déséquilibre de la pièce par rapport à l'agent de trempe ajouté (soluté) est mis en évidence lors de la trempe.
2.4.5 mauvais mélange
Le mélange du fluide doit permettre au fluide de s'écouler régulièrement et sans à-coups et d'éliminer la zone stagnante.
L'augmentation de l'agitation peut casser plus rapidement l'étape du film de vapeur et rendre le refroidissement uniforme. Un mélange insuffisant conduira facilement à des défauts tels qu'une dureté insuffisante et des points mous ; Si la vitesse d'agitation est trop élevée, il est facile de mélanger de l'air et de provoquer une dépression mais des irrégularités, et il est également facile de provoquer des défauts tels qu'une déformation et une dureté inégale. La plupart des lignes de production de fours à bande à mailles utilisent un mélange à hélice, qui doit être inséré à une certaine profondeur sous la surface du liquide, pas moins de 300 mm. En outre. Il est strictement interdit d'utiliser de l'air comprimé pour le brassage, ce qui non seulement favorise la participation du gaz à l'échange de chaleur, mais rend également l'esprit déprimé mais inégal, ce qui aggrave la déformation et conduit même à la fissuration par trempe; Il accélère également le vieillissement et la pollution du support et raccourcit sa durée de vie.
3. Contre-mesures pour les défauts courants des boulons
3.1 dureté de surface, points faibles et résistance à la traction insuffisants
(1) Pour milieux de trempe à base d'eau.
La concentration de PAG quenchant peut être réduite ou la concentration de sel quenchant peut être augmentée pour accélérer la vitesse de refroidissement;
(2) réduire la température du milieu de trempe ;
(3) augmenter la circulation et l'agitation pour améliorer l'intensité de la trempe ;
(4) Augmentez la température de trempe et prolongez le temps de maintien. Austénitisation complète de la structure ;
(5) Sélectionnez un acier avec une teneur en carbone plus élevée ou un acier avec une meilleure trempabilité.
Si la surface se décarbure. La dureté de surface peut être insuffisante.
Cela peut être vérifié en augmentant la quantité de meulage de la surface et en comparant les changements de dureté avant et après. Si la surface décarbure, il faut augmenter le potentiel carbone du four de chauffage.
3.2 grande déformation, fissuration par trempe, etc.
(1) Pour les agents d'extinction à base d'eau, la concentration d'agent d'extinction PAG peut être augmentée ou la concentration d'agent d'extinction de sel peut être diminuée pour réduire le stress ;
(2) augmenter la température du liquide de trempe ;
(3) Réduire la circulation et l'intensité du mélange ;
(4) Réduire la température de trempe ou la trempe de prérefroidissement ;
(5) Sélectionnez l'acier avec la trempabilité la plus faible pour les boulons fins.
Une attention suffisante doit être accordée à la direction et au sens de déplacement de la pièce immergée dans le milieu de trempe pour s'assurer que la pièce est chauffée et refroidie aussi uniformément que possible. Et évitez la déformation due au poids propre pendant le chauffage. Si les boulons trempés ont des éclats de dents, des éclats d'angle et d'autres fissures de trempe. Elle peut être causée par des défauts structurels ou des contraintes résiduelles mécaniques excessives. Surtout pour la série d'acier de grade 8.8 35. Général Ф Les fils inférieurs à 20 n'ont pas besoin d'être recuits, Ф Au-dessus de 20, le processus de recuit (dureté de surface inférieure à 20hrc) doit être adopté pour réduire la dureté du fil, réduire les contraintes mécaniques et prolonger la durée de vie de la matrice de tréfilage.
3.3 après trempe, la surface est légèrement oxydée et noircie, mais il n'y a pas de peau d'oxyde
Lorsque le four à bande grillagée est utilisé pour la production de masse de fixations, en particulier pour les supports à base d'eau, la tête ou l'ensemble apparaîtra souvent comme une oxydation bleue et noire. En effet, une grande quantité de vapeur d'eau est générée pendant le processus de masquage et d'infiltration d'eau, et l'oxydation de la surface de la pièce est intensifiée dans l'atmosphère d'oxydation à haute température et humidité.
(1) Augmentez la pression d'eau du joint d'eau pour éviter autant que possible que la vapeur d'eau pénètre dans le corps du four ;
(2) Nettoyez le tamis du filtre ;
(3) Baisser le niveau de liquide du réservoir ;
(4) Renforcer le mélange. Augmentez la vitesse de refroidissement.
(5) La teneur en eau du méthanol dépasse la norme et le produit qualifié doit être remplacé
3.4 oxydation sérieuse après trempe. Peeling de la peau d'oxyde
La pièce est sérieusement oxydée après la trempe, et même le tartre d'oxyde tombe. On peut déterminer fondamentalement qu'il est causé par l'atmosphère de chauffage.
(1) Le gaz porteur (méthanol) est épuisé, ce qui entraîne une absence de protection de l'atmosphère dans le four ;
(2) Si le corps du four fuit, vérifiez rapidement l'étanchéité à l'air ;
(3) La teneur en eau du méthanol dépasse sérieusement la norme et le produit qualifié doit être remplacé.
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