Augstas stiprības skrūvju materiālu izvēle un termiskās apstrādes process tiek pilnībā analizēts

1. materiālu izvēle: izpildījuma un ainas divkārša pielāgošana

Kodolsaugstas stiprības skrūveVeiktspēja ir atkarīga no materiālu izvēles un termiskās apstrādes procesa sadarbības optimizācijas.Tālāk ir norādīti nozares galvenie materiālu izvēles risinājumi un tehniskie aspekti:

1. Vidēja oglekļa leģētais tērauds: pirmā izvēle augstas stiprības gadījumā

Tipiskas klases: 42CrMo, 35CrMoA, 40Cr un citi materiāli ar augstu sacietēšanas spēju un izturības, sīkstuma un līdzsvara spēju, kļūst par 10.9 un 12.9 klases skrūvju izvēli, īpaši piemērotas vēja enerģijai, kodolenerģijai un citiem lielas slodzes scenārijiem.

o cietināšanas prasības: materiālam jānodrošina, lai vairāk nekā 90% no rūdītā šķērsgriezuma būtu martensītiska struktūra, lai izvairītos no nemartensītiskas struktūras rašanās kodolā, kas izraisa izturības samazināšanos.Piemēram, no 42CrMoA tērauda izgatavotas M48-M64 skrūves var sasniegt 10,9 veiktspējas indeksu, rūdot 840–860 ℃ temperatūrā un atlaidot 540 ℃ temperatūrā.

2. Zema oglekļa satura leģētais tērauds: gan izturība, gan izturība pret aizkavētu lūzumu

o apzīmē materiālu: 20MnTiB, 35VB utt. ir piemēroti 10.9 klases skrūvēm zem M24, un to zemais fosfora saturs un augstā graudu robežas tīrība var samazināt aizkavētas lūzuma risku.

3. Nerūsējošais tērauds: risinājums īpašām vidēm

o Austenīta nerūsējošais tērauds (piemēram, 304, 316) ar izturību pret koroziju, ko plaši izmanto kuģu inženierzinātnēs un ķīmiskajās iekārtās;Martensīta nerūsējošais tērauds (piemēram, 410) tiek atlaidināts, lai sasniegtu augstas stiprības prasības.

4. Materiālās organizācijas kontrole

o sferodizējošās atkvēlināšanas pirmapstrāde: vidēja oglekļa tēraudam jāveic izotermiska atkvēlināšana 700 ℃ temperatūrā, lai pārveidotu pārslveida perlītu lodītē, uzlabotu aukstās štancēšanas plastiskumu (deformācijas ātrums līdz 60–80 %) un izvairītos no aukstās štancēšanas plaisāšanas.

2. termiskās apstrādes process: precīzs izturības un stingrības līdzsvars

Termiskā apstrāde ir galvenā saikne, lai noteiktu veiktspējuskrūves, un ir nepieciešams panākt visaptverošu mehānisko īpašību uzlabošanu, izmantojot "rūdīšanas + atlaidināšanas" atlaidināšanas procesu.

1. Sferoidizējošās atkvēlināšanas process

o Procesa parametri: vidēja oglekļa tērauds tiek lēni atdzesēts pēc uzsildīšanas kritiskā punkta tuvumā (700 ℃);Vidēja oglekļa leģētā tērauda izotermiskā sferoidizācijas atkvēlināšana (AC1+20-30 ℃ karsēšana, 700 ℃ izoterma), lai nodrošinātu struktūras vienmērīgumu.

2. Rūdīšanas procesa optimizācija

o Temperatūras kontrole: Vidēja oglekļa leģētā tērauda rūdīšanas temperatūras diapazons ir 840–870 ℃, piemēram, 42CrMoA tēraudam, izmantojot 850–870 ℃ karsēšanu, var uzlabot graudus un uzlabot rūdīšanas slāņa dziļumu.

o dzesēšanas vides izvēle: galvenais risinājums ir eļļas dzēšana (L-AN10~L-AN32), ņemot vērā dzesēšanas ātrumu un deformācijas kontroli;Lielas specifikācijas skrūves (piemēram, M30 un augstākas) tiek rūdītas ar PAG ūdens šķīdumu, lai izvairītos no plaisu rūdīšanas.

3. Rūdīšanas procesa inovācija

o Temperatūras saskaņošana: 42CrMo tērauda atlaidināšanas temperatūra jākontrolē 500–540 ℃ robežās, kas ne tikai novērš rūdīšanas spriegumu, bet arī uztur līdzsvaru starp stiepes izturību (≥950 MPa) un profila saraušanos (≥44%).

Trausluma novēršana un kontrole: 12.9 klases skrūvēm tiek izmantota ūdens dzesēšana vai eļļas dzesēšana, lai ātri pārvarētu 370–560 ℃ atlaidināšanas trausluma zonu un nodrošinātu, ka triecienizturība atbilst standartam.

4. Testēšana un kvalitātes kontrole

o Galvenie rādītāji: stingri jāpārbauda cietība (32–38 HRC), stiepes izturība (≥1040 MPa), pagarinājums pēc lūzuma (≥8 %) un metalogrāfiskā struktūra (atlaidināts sorbīts + ferīta pēdas).

o Defektu novēršana: likvidējiet fosfora polarizācijas slāni (aukstuma un trausluma avots) un dekarburizācijas slāni (galvenais nepietiekamas cietības cēlonis) un panākiet virsmas "nulles oksidāciju", izmantojot nepārtrauktu sieta lentes krāsns aizsardzības atmosfēras kontroli.

3. nozares sāpīgie punkti un lokalizācijas izrāviens

1. Tehniska sastrēguma

o 12.9 klases skrūves ir atkarīgas no importa: nepietiekamas materiāla tīrības (augsts P, S saturs) un nestabila rūdīšanas procesa dēļ vietējiem produktiem ir atšķirība triecienizturībā un aizkavēta lūzuma izturība salīdzinājumā ar importētiem produktiem.

2. Lokalizācijas progress

o Liela specifikācijas skrūvju izrāviens: Optimizējot 35CrMoA tērauda rūdīšanas temperatūru (850–870 ℃) un atlaidināšanas parametrus (500 ℃ × 180 min), tādi uzņēmumi kā Shuihui Jiangtianbao Industrial realizēja M30-M36 specifikācijas 10.9 skrūvju masveida ražošanu.

o Procesa modernizācija: Ieviest kontrolētas atmosfēras nepārtrauktas termiskās apstrādes līniju, precīzi regulēt dekarburizācijas slāņa dziļumu (≤0,02 mm) un uzlabot produkta konsistenci.

4. nākotnes tendence: inteliģenta un augstas veiktspējas divu riteņu piedziņa

Uzlabojot skrūvju veiktspējas prasības jaunu enerģijas iekārtu un kosmosa jomā, nozare paātrina savu attīstību divos virzienos:

• Procesa intelekts: termiskās apstrādes parametru reāllaika uzraudzības sistēma, kuras pamatā ir lietu internets, lai panāktu precīzu cietības svārstību diapazona ≤2HRC kontroli;

• Augstas klases materiāli: Izstrādāts mazleģēts īpaši augstas stiprības tērauds (piemēram, 40CrNiMoA), kura mērķa trieciena spēks ir ≥60 J (-40 ℃), lai veicinātu 12,9 skrūvju pilnīgu lokalizāciju.

Secinājums

Materiāla izvēle un termiskā apstrādeaugstas stiprības skrūvesir "slēptā čempiontehnoloģija" precīzās ražošanas jomā, kurai nepieciešama zinātniska un stingra procesu izstrāde, bet tā balstās arī uz visu materiālu, iekārtu un testēšanas ķēdes kopīgu inovāciju.Ar vietējo uzņēmumu nepārtraukto izrāvienu pamatprocesā, Ķīnā ražotās "augstas stiprības skrūves" pāriet no "lietojamām" uz "viegli lietojamām" un "izturīgām", nodrošinot stabilu garantiju augstas klases iekārtu autonomijai.