Odabir materijala i proces toplinske obrade vijaka visoke čvrstoće detaljno su analizirani

1. odabir materijala: dvostruka adaptacija izvedbe i scene

Jezgravijak visoke čvrstoćePerformanse leže u kooperativnoj optimizaciji odabira materijala i procesa toplinske obrade.Slijedeća su glavna rješenja za odabir materijala i tehničke točke u industriji:

1. Srednje ugljični legirani čelik: prvi izbor za visoku čvrstoću

o Tipična klasa: 42CrMo, 35CrMoA, 40Cr i drugi materijali s visokom prokaljivošću i sposobnošću uravnoteženja čvrstoće i žilavosti, postaju izbor vijaka klase 10.9 i 12.9, posebno prikladni za vjetroelektrane, nuklearne elektrane i druge scenarije velikih opterećenja.

o zahtjevi za prokaljivost: Materijal treba osigurati da više od 90% kaljenog dijela ima martenzitnu strukturu, kako bi se izbjeglo da nemartenzitna struktura u srcu dovede do pada čvrstoće.Na primjer, vijci M48-M64 izrađeni od čelika 42CrMoA mogu zadovoljiti indeks performansi 10,9 kaljenjem na 840-860 ℃ i otpuštanjem na 540 ℃.

2. Niskougljični legirani čelik: i čvrstoća i otpornost na odgođeni lom

o označava materijal: 20MnTiB, 35VB itd. su prikladni za vijke klase 10.9 ispod M24, a njihov nizak sadržaj fosfora i visoka čistoća granica zrna mogu smanjiti rizik od odgođenog loma.

3. Nehrđajući čelik: Rješenje za posebna okruženja

o Austenitni nehrđajući čelik (kao što je 304, 316) s otpornošću na koroziju, široko korišten u brodskom inženjerstvu i kemijskoj opremi;Martenzitni nehrđajući čelik (kao što je 410) se kaljuje kako bi se postigli visoki zahtjevi čvrstoće.

4. Kontrola organizacije materijala

o predobrada sferoidnim žarenjem: srednje ugljični čelik treba izotermno žariti na 700 ℃ kako bi se ljuskavi perlit pretvorio u kuglu, poboljšala plastičnost pri hladnom savijanju (brzina deformacije do 60%-80%) i izbjeglo pucanje pri hladnom savijanju.

2. proces toplinske obrade: točna ravnoteža čvrstoće i žilavosti

Toplinska obrada je ključna karika za određivanje performansivijci, te je potrebno postići sveobuhvatno poboljšanje mehaničkih svojstava postupkom popuštanja "kaljenje + popuštanje".

1. Postupak sferoidizirajućeg žarenja

o Parametri procesa: srednje ugljični čelik se polako hladi nakon zagrijavanja blizu kritične točke (700℃);Izotermno žarenje sferoidizacije legiranog čelika srednjeg ugljika (AC1+20-30℃ zagrijavanje, 700℃ izotermno) kako bi se osigurala ujednačenost strukture.

2. Optimizacija procesa kaljenja

o Regulacija temperature: Raspon temperature kaljenja srednje ugljičnog legiranog čelika je 840-870 ℃, kao što je 42CrMoA čelik korištenjem zagrijavanja na 850-870 ℃ može pročistiti zrno i poboljšati dubinu sloja kaljenja.

o odabir rashladnog medija: kaljenje u ulju (L-AN10~L-AN32) je glavno rješenje, uzimajući u obzir brzinu hlađenja i kontrolu deformacije;Vijci velikih specifikacija (kao što su M30 i više) kale se vodenom otopinom PAG-a kako bi se izbjegle pukotine uzrokovane kaljenjem.

3. Inovacija procesa kaljenja

o Usklađivanje temperature: temperatura popuštanja čelika 42CrMo treba se kontrolirati na 500-540 ℃, što ne samo da može ukloniti naprezanje kaljenja, već i održati ravnotežu između vlačne čvrstoće (≥950 MPa) i skupljanja presjeka (≥44%).

o sprječavanje i kontrola krhkosti: Za vijke klase 12.9 koristi se vodeno ili uljno hlađenje za brzi prolazak zone krhkosti otpuštanja od 370-560 ℃ kako bi se osiguralo da udarna žilavost zadovoljava standard.

4. Ispitivanje i kontrola kvalitete

o Ključni pokazatelji: tvrdoća (32-38HRC), vlačna čvrstoća (≥1040MPa), istezanje nakon loma (≥8%) i metalografska struktura (popušteni sorbit + tragovi ferita) moraju se strogo ispitati.

o Izbjegavanje nedostataka: uklanjanje sloja polarizacije fosfora (izvor hladnog i krhkog materijala) i sloja dekarburizacije (glavni uzrok nedovoljne tvrdoće) te postizanje površinske "nulte oksidacije" kontinuiranom kontrolom zaštitne atmosfere mrežaste trake u peći.

3. bolne točke industrije i proboj u lokalizaciji

1. Tehničko usko grlo

o Vijci klase 12.9 oslanjaju se na uvoz: zbog nedovoljne čistoće materijala (visok sadržaj P i S) i nestabilnog procesa popuštanja, domaći proizvodi imaju jaz u udarnoj žilavosti i odgođenoj otpornosti na lom u usporedbi s uvoznim proizvodima.

2. Napredak lokalizacije

o Veliki proboj u proizvodnji vijaka specifikacija: Optimizacijom temperature kaljenja (850-870 ℃) i parametara popuštanja (500 ℃ × 180 min) čelika 35CrMoA, poduzeća poput Shuihui Jiangtianbao Industrial ostvarila su masovnu proizvodnju vijaka specifikacija M30-M36 10.9.

o Unapređenje procesa: Uvođenje linije za kontinuiranu toplinsku obradu u kontroliranoj atmosferi, precizna regulacija dubine sloja dekarburizacije (≤0,02 mm) i poboljšanje konzistencije proizvoda.

4. budući trend: inteligentan i visokoučinkovit pogon na dva kotača

S poboljšanjem zahtjeva za performanse vijaka u području nove energetske opreme i zrakoplovstva, industrija ubrzava svoju evoluciju u dva smjera:

• Inteligencija procesa: sustav praćenja parametara toplinske obrade u stvarnom vremenu temeljen na Internetu stvari za postizanje točne kontrole raspona fluktuacije tvrdoće ≤2HRC;

• Vrhunski materijali: Razvoj niskolegiranog ultra-visoke čvrstoće čelika (kao što je 40CrNiMoA), ciljanog udarnog rada ≥60J (-40℃), za poticanje potpune lokalizacije 12,9 vijaka.

Zaključak

Izbor materijala i toplinska obradavijci visoke čvrstoćeje "tehnologija skrivenog prvaka" u području precizne proizvodnje, koja zahtijeva znanstveni i rigorozan dizajn procesa, ali se također oslanja na kolaborativne inovacije cijelog lanca materijala, opreme i testiranja.S kontinuiranim probojem domaćih poduzeća u osnovnom procesu, "visokočvrsti vijci" proizvedeni u Kini prelaze iz "upotrebljivih" u "jednostavne za korištenje" i "izdržljive", pružajući čvrsto jamstvo za autonomiju vrhunske opreme.