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汽車高強(qiáng)度緊固件熱處理工藝

   2020-09-01 互聯(lián)網(wǎng)中國鑄造網(wǎng)7540
核心提示:  隨著汽車產(chǎn)品向節(jié)能、環(huán)保、輕量化、小型化發(fā)展,汽車用高強(qiáng)度緊固件越來越受到重視。汽車緊固件是汽車

  隨著汽車產(chǎn)品向節(jié)能、環(huán)保、輕量化、小型化發(fā)展,汽車用高強(qiáng)度緊固件越來越受到重視。汽車緊固件是汽車的主要連接件、功能件,占汽車零件總數(shù)量的50%左右。生產(chǎn)汽車高強(qiáng)度緊固件的關(guān)鍵點(diǎn),一是材料,二是熱處理,無論哪一點(diǎn)有問題,都將導(dǎo)致高強(qiáng)度緊固件的性能失效。我國高強(qiáng)度汽車緊固件的開發(fā)研究,還處于相對(duì)落后狀態(tài)。

  汽車高強(qiáng)度緊固件要獲得具有良好綜合力學(xué)性能的回火索氏體、回火托氏體組織,前提是其淬火時(shí)要保證心部得到馬氏體組織,這與鋼的淬透性密切相關(guān)。不論是碳素鋼還是合金鋼,在完全淬透的情況下,緊固件經(jīng)高溫回火得到相同硬度的成品時(shí),它們的力學(xué)性能如強(qiáng)度、塑性和韌性等都差不多。但是如果不完全淬透的話,即使回火后的硬度與淬透后回火的相同,其屈服強(qiáng)度、鍛后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率和沖擊韌度等都要低些,其降低程度隨淬透程度的減少而增大。

  淬火加熱溫度主要根據(jù)鋼的化學(xué)成分,結(jié)合具體工藝確定。鋼的化學(xué)成分是確定淬火溫度的主要因素,根據(jù)淬火介質(zhì)的不同,采用的淬火加熱溫度也不同。對(duì)心部淬硬的緊固件來說,由于組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的綜合作用,產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力將處于零件表面附近,從而引起淬裂,這個(gè)淬裂危險(xiǎn)尺寸與所用淬火介質(zhì)有關(guān)。對(duì)于螺栓,水淬時(shí)的直徑為8~10mm,油淬時(shí)的直徑為20~39mm。處于危險(xiǎn)尺寸的螺栓淬火時(shí),必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┮苑乐勾懔选?/p>

  汽車的節(jié)能化、輕量化發(fā)展,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高要求,隨著強(qiáng)度的提高,由氫脆引發(fā)的斷裂,主要是經(jīng)淬火回火的馬氏體鋼,發(fā)生在屈服強(qiáng)度>620MPa、硬度值>31HRC的高強(qiáng)度材料,抗拉強(qiáng)度越高,對(duì)氫脆越敏感,材料越容易吸氫,而驅(qū)氫越不容易。

  金相組織對(duì)鋼的氫脆敏感性影響很明顯。回火馬氏體、上貝氏體、下貝氏體、索氏體、珠光體、奧氏體對(duì)氫脆的敏感性依次降低。汽車緊固件調(diào)質(zhì)熱處理是在高溫下進(jìn)行的,為了減少熱處理過程中表面氧化的生成,常常在加熱爐中加入保護(hù)氣氛。若保護(hù)氣氛中含有氫化合物,就有可能在熱處理過程中吸氫,增加緊固件的氫脆風(fēng)險(xiǎn)。為防止氫脆,1000~1300MPa高強(qiáng)度緊固件必須在電鍍后驅(qū)氫。

  在一定條件下,原材料質(zhì)量的優(yōu)劣將影響緊固件生產(chǎn)工藝參數(shù)的選擇,并直接影響汽車用高強(qiáng)度緊固件綜合性能和使用安全。汽車裝配過程中,汽車高強(qiáng)度緊固件的開發(fā)和應(yīng)用,還存在著來自原材料供應(yīng)商和加工制造方面的挑戰(zhàn)。

 
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