1. Вплив процесу термічної обробки на підвищення втомної міцності болтів

Довгий час автомобільна застібкаСеред них переважали основні характеристики широкого діапазону різновидів, типів і специфікацій. Його вибір і використання включають структурний аналіз, проектування з’єднань, аналіз руйнувань і втоми, вимоги до корозії та методи складання та пов’язані з цим фактори значною мірою визначають кінцеву якість та надійність автомобільної продукції.

Втомний ресурс автомобільних високоміцних болтів завжди був важливим питанням. Дані показують, що більшість поломок болтів викликано втомним руйнуванням, і майже немає ознак втомного руйнування болта. Тому велика ймовірність виникнення аварій при виникненні втомного руйнування. Термічна обробка може оптимізувати властивості матеріалів кріплення та підвищити їх втомну міцність. З огляду на зростаючі вимоги до використання високоміцних болтів, більш важливим є підвищення втомної міцності матеріалів болтів шляхом термічної обробки.

1. Виникнення втомних тріщин у матеріалах

Місце, де спочатку починається втомна тріщина, називається джерелом втоми. Джерело втоми дуже чутливе до мікроструктури болта і може викликати втомні тріщини в дуже невеликому масштабі, як правило, в межах від 3 до 5 розмірів зерен. Якість поверхні болта є основною проблемою. Джерело втоми, більша частина втоми починається від поверхні болта або підповерхні. Велика кількість дислокацій, деякі легуючі елементи або домішки в кристалі матеріалу болта, а також різниця в міцності меж зерен можуть призвести до виникнення втомних тріщин. Дослідження показали, що тріщини від втоми можуть виникати в таких місцях: межі зерен, поверхневі включення або частинки другої фази, а також порожнини. Всі ці місця пов’язані зі складною і мінливою мікроструктурою матеріалу. Якщо мікроструктуру можна покращити після термічної обробки, втомну міцність матеріалу болта можна до певної міри покращити.

2. Вплив обезвуглецювання на втомну міцність

Зневуглецювання поверхні болта знизить твердість поверхні і зносостійкість болта після загартування, а також значно знизить втомну міцність болта. У стандарті GB/T3098.1 існує тест на зневуглецювання для визначення продуктивності болтів, а також вказана максимальна глибина зневуглецювання. При аналізі причин виходу з ладу болтів маточини 35CrMo було виявлено, що на стику різьблення і штока був зневуглений шар. Fe3C може реагувати з O2, H2O і H2 при високих температурах, щоб зменшити Fe3C в матеріалі болта, тим самим збільшуючи феритну фазу матеріалу болта, знижуючи міцність матеріалу болта і легко викликаючи мікротріщини. У процесі термічної обробки необхідно добре контролювати температуру нагріву, і в той же час для вирішення цієї проблеми необхідно використовувати регульований захист атмосфери.

3. Вплив термічної обробки на втомну міцність

Концентрація напружень на поверхні болта знизить міцність його поверхні. Під час дії змінних динамічних навантажень процес мікродеформації та відновлення буде продовжувати відбуватися в частині виїмки з концентрацією напружень, і напруга, яку вона отримує, набагато більша, ніж частина без концентрації напружень, тому це легко привести до утворення втомних тріщин.

Кріпильні елементи піддаються термічній обробці та відпуску для покращення мікроструктури, а також мають чудові комплексні механічні властивості, які можуть підвищити втомну міцність матеріалу болта, розумно контролювати розмір зерна для забезпечення низькотемпературної енергії удару, а також отримати більш високу ударну в’язкість. Розумна термічна обробка для очищення зерен і скорочення відстані між межами зерен може запобігти утворенню втомних тріщин. Якщо в матеріалі є певна кількість вусів або других частинок, ці додані фази можуть до певної міри запобігти постійному ковзанню. Проковзка ременя запобігає утворенню та розширенню мікротріщин.

2. Загартоване середовище та технологічне середовище для термічної обробки

Автомобільні високоміцні кріплення мають ряд технічних особливостей: високоточний сорт; суворі умови експлуатації, він витримає вплив сильного холоду і екстремального перепаду температур цілий рік разом з хостом, витримає ерозію високих і низьких температур; статичне навантаження, динамічне навантаження, перевантаження, важке навантаження та корозія середовища, на додаток до впливу осьового передзатягуючого розтягуючого навантаження, він також буде піддаватися додатковим розтягуючим змінним навантаженням, поперечним змінним навантаженням зсуву або комбінованим згинальних навантажень під час роботи Іноді він також піддається ударним навантаженням; додаткові поперечні змінні навантаження можуть призвести до ослаблення болтів, осьові змінні навантаження можуть викликати втомний злам болтів, а осьові розтягуючі навантаження можуть викликати відстрочене руйнування болтів, а також умови високої температури. Ползучі болтів тощо.

Велика кількість несправних болтів вказує на те, що вони зламалися уздовж переходу між головкою болта і вал під час служби; їх стягували уздовж місця з'єднання різьби болта вал і вал; а вздовж різьбової частини були ковзні пряжки. Металографічний аналіз: на поверхні та серцевині болта є більше нерозчиненого фериту, а недостатня аустенізація під час загартування, недостатня міцність матриці та концентрація напружень є однією з важливих причин відмови. З цієї причини це дуже важлива ланка для забезпечення зміцнення поперечного перерізу болтів і однорідності конструкції.

Функція гартувальної олії полягає в тому, щоб швидко відводити тепло розпечених металевих болтів і знижувати їх до температури мартенситного перетворення для отримання мартенситної структури високої твердості та глибини загартованого шару. У той же час необхідно також враховувати зменшення деформації болта і запобігання появі тріщин. Таким чином, основною характеристикою гартуючої олії є «характеристика охолодження», яка характеризується більшою швидкістю охолодження на високотемпературній стадії та меншою швидкістю охолодження на стадії низької температури. Ця характеристика дуже підходить для вимог до загартування легованої конструкційної сталі ≥ 10.9 високоміцних болтів.

Масло швидкого гасіння під час використання викликає реакції термічного розкладання, окислення та полімеризації, що призводить до зміни характеристик охолодження. Сліди вологи в маслі серйозно вплинуть на ефективність охолодження масла, що призведе до зниження яскравості та нерівномірної твердості кріплень після загартування. Виникають м’які плями або навіть схильність до розтріскування. Дослідження показали, що проблеми з деформацією, викликані загартуванням масла, частково викликані водою в маслі. Крім того, вміст води в маслі також прискорює емульгування та псування олії та сприяє виходу з ладу присадок в маслі. Коли вміст води в маслі перевищує або дорівнює 0.1%, коли масло нагрівається, вода, зібрана на дні масляного бака, може раптово збільшитися в об’ємі, що може призвести до того, що олія переповниться з резервуара для гасіння і спричинить вогонь.

Для мастила швидкого загартування, що використовується в печі безперервної сітчастої стрічки, на основі даних характеристик загартування, накопичених у 3-місячному інтервалі випробувань, можна встановити стабільність і характеристики гарту олії, визначити відповідний термін служби гарту. олії та спрогнозувати продуктивність олії для гасіння. Проблеми, пов’язані зі змінами, зменшуючи таким чином переробку або втрати відходів, викликані змінами властивостей олії, що гасить, що робить його звичайним методом контролю виробництва. Глибина загартовування безпосередньо впливає на якість болта після термічної обробки. Коли загартовуваність матеріалу погана, швидкість охолодження охолоджуючого середовища повільна, а розмір болта великий, серцевина болта не може бути повністю загартована в мартенсит під час загартування. Організація знижує рівень міцності області серця, особливо межу плинності. Це, очевидно, дуже невигідно для болтів, які несуть рівномірно розподілене розтягуюче напруження по всьому поперечному перерізу. Недостатня твердість знижує міцність. Металографічне дослідження виявило, що в сердечнику є проевтектоїдний ферит і сітчасті феритові структури, що вказує на необхідність посилення загартування болтів. Як ми всі знаємо, є два способи підвищити здатність до загартування для підвищення температури гартування; підвищити загартовуваність середовища, що може ефективно збільшити глибину загартування болта.

Houghto-Quench спеціально розробила олію для швидкого загартування на основі оригінальної середньошвидкісної гартуючої олії Houghto-Quench G. Houghto-Quench K2000 ще більше покращив її здатність до загартування, і особливо підходить для використання при загартуванні та охолодженні кріпильних виробів. Задовільна глибина загартовування.

Стадія парової плівки швидкого гасіння масла є короткою, тобто високотемпературна стадія масла швидко охолоджується. Ця функція сприяє отриманню більш глибокого загартованого шару для болтів зі сталі 10B33 і 45 ≤ M20 і гайок M42, тоді як для сталі SWRCH35K і 10B28 вона зменшується, тільки якщо товщина менша або дорівнює болтам M12 і гайкам M30, твердість може ядра і твердість поверхні мають невелику різницю. З аналізу розподілу швидкості охолодження, крім швидкого охолодження, необхідного на середньо- та високотемпературних стадіях, низькотемпературна швидкість охолодження масла має більший вплив на глибину затверділого шару. Чим вище швидкість низькотемпературного охолодження, тим глибше затверділий шар. Це дуже вигідно для того, щоб високоміцні кріплення несли навантаження рівномірно по всій секції, і необхідно отримати близько 90% мартенситної структури перед відпуском у загартованому стані. Показники оцінки включають близько 20 показників, таких як температура спалаху, в’язкість, кислотне число, стійкість до окислення, залишковий вуглець, зола, осад, швидкість охолодження та яскравість гасіння.

Для болтів більшого розміру основним рішенням є загартування PAG, яке відповідає вимогам до загартування більшості продуктів. Гаситель PAG знаходиться на стадії кипіння в зоні мартенситного перетворення, швидкість охолодження висока, і існує більший ризик. Його можна регулювати концентрацією. Швидкість охолодження при ключовому індексі становить близько 300 ℃. Чим нижча швидкість охолодження в цій температурній точці, тим сильніше здатність запобігати гасіння тріщин і тим більше підходять марки сталі. Стабільність швидкості конвекційного охолодження під час використання є найважливішим фактором для забезпечення якості загартування.

На зразках ранніх болтів видно, що на різьбі зламаних болтів поблизу зламу є дефекти тріщини. Основна причина в тому, що болти неправильно згорнуті. Викликана згинанням; У нижній частині різьби також можна побачити мікротріщини різної глибини, а пухлина, що наростала механічною обробкою, утворює зону концентрації напружень. Стандарт GB/T5770.3-2000 "Особливі вимоги до болтів, гвинтів і шпильок з дефектами поверхні на кріпильних елементах" передбачає, що складки, які не більше ніж на чверть висоти профілю різьби над діаметром кроку болтів під напругою, є Допускається згинання і нарощування нижньої частини різьблення не допускаються дефектів, а згинання є однією з основних причин руйнування болта. Використання мастила Houghton для екстремального тиску для обробки різьблення болта може ефективно запобігти утворенню кромок і знизити концентрацію напруги, тим самим допомагаючи підвищити термін служби болта.

3. Захист поверхні та розвиток технології автомобільного кріплення

Кріпильні елементи на автомобілях, особливо кріпильні болти, хомути для труб, еластичні хомути тощо, під час використання знаходяться в надзвичайно суворих умовах, і вони зазвичай піддаються серйозній корозії і навіть важко розбираються через іржу. Тому кріпильні елементи повинні мати хороші антикорозійні властивості. Найпоширенішими методами, які використовуються в даний час, є електрооцинкування, цинк-нікелевий сплав, фосфатування, почорніння та дакрометна обробка поверхні. Через обмеження вмісту шестивалентного хрому в поверхневому покритті автомобільних кріплень він не відповідає нормам екологічних директив, а продукти, що містять шкідливі речовини, не допускаються до ринку, що ставить безпрецедентний високий рівень інноваційної продукції. здатність автомобільного кріплення обробка поверхонь Стандартні екологічні вимоги.

1. Цинк-алюмінієве покриття на водній основі Geomet

Екологічно чиста нова технологія покриття – лускаче цинково-алюмінієве покриття Geomet, Enoufu Group розробила повну технологію на основі більш ніж 30-річного досвіду в області антикорозійної технології DACROMET та років досліджень і розробок. Нова технологія обробки поверхні хромом --- GEOMET.

Механізм захисту від іржі, структура плівки, обробленої Gummet, також така ж, як плівка, оброблена Dacromet. Металеві листи шарами накладаються внахлест, щоб утворити плівку в поєднанні з клеєм на основі силікону для покриття основи.

Переваги Geomet: Провідність, високоміцний металевий лист робить болти Geomet електропровідними. Адаптивність фарби, Geomet може використовуватися як грунтовка для більшості фарб, включаючи гальванічне покриття. Захист довкілля, розчин на водній основі, не містить хрому, не утворюється стічних вод, не викидаються в повітря шкідливі речовини. Відмінна стійкість до корозії, товщина плівки всього 6-8 мкм, може досягати випробування сольовим розпиленням більше 1000 годин. Термостійкість, неорганічна плівка, а плівка не містить вологи. Безводневий процес крихкості, безкислотний та електролітичний процес, уникайте водневого окрихлення, як звичайний процес гальванічного покриття.

Стабільність коефіцієнта тертя дуже важлива для складання автомобільного кріплення. Цинк-алюмінієве покриття на водній основі є рішенням коефіцієнта тертя. На основі цинк-алюмінієвого покриття нанесено неорганічне покриття поверхні на водній основі з функцією мастила ---ПЛЮС.

2. Технологія електрофоретичного покриття

В останні роки деякі кріпильні вироби деяких автомобільних компаній використовують електрофоретичне покриття замість пасивування після гальванічного покриття. Простіше кажучи, принцип електрофоретичного покриття полягає в тому, що «протилежні статі притягуються», що як магніт. Анодний електрофорез покритий болтами на анод і фарба заряджена негативно; в той час як катодний електрофорез покритий болтами на катоді, фарба заряджена позитивно. Як ми всі знаємо, електрофоретичне покриття високомеханізоване, екологічно чисте, а лакофарбова плівка має відмінну корозійну стійкість. Переробляти та повторно використовувати водні ресурси для зменшення викидів; посилити відновлення важких металів для скорочення викидів; зменшити викиди ЛОС (летких органічних сполук); зменшити споживання енергії (води, електроенергії, палива тощо), а також відповідати вимогам охорони навколишнього середовища для зниження витрат та підвищення якості.

Застосовується для автозапчастин і кріплень вже кілька років. Процес електрофоретичного покриття є відносно зрілим. Це продукт, який замінює гальванічне покриття. PPGElect ropolyseal кріпильний матеріал спеціального електрофоретичного покриття, EPll/SST 120～200h анодний електрофорез, EPlll/SST 200～300h катодний електрофорез, EPlV/SST 500～1000h катодний електрофорез, EPlV/SST 1000～1500h катодний електрофорез,XNUMXEPlV/SST XNUMX～XNUMXгод електрофорезXNUMX і цинк-збагачене покриття органічне покриття, багате цинком (провідне).

З розвитком технології, окрім катодного електрофоретичного покриття з відмінною корозійною стійкістю, на виробничій лінії практично почали застосовуватися також анодне електрофоретичне покриття з певною атмосферостійкістю та катодное електрофоретичне покриття з корозійною стійкістю до країв. На даний момент серію електрофоретичних покриттів PPG схвалено багатьма компаніями-виробниками автомобілів, а серію специфікацій було змінено на уніфікований стандарт, S424 змінено на S451, наприклад, Ford WSS-M21P41-A2, S451; General Motors GM6047 код G; Chrysler PS-7902 Mcthod C.

Переваги електрофоретичного покриття сприяють захисту навколишнього середовища. Електрофоретичне покриття використовує фарбу на водній основі, а пасивування використовує тривалентний хром; покращують корозійну стійкість виробу, відмінну адгезію; без пробкового отвору, без гвинтової різьби, рівномірна товщина плівки, стабільне значення крутного моменту; Традиційний процес гальванізації + пасивування, випробування сольовим розпиленням досягає приблизно 144 год. Після застосування фосфатування цинку + збагаченого цинком грунтовки + катодного електрофоретичного покриття випробування сольовим розпиленням може досягати більше 1000 годин, якщо застосовано процес гальванічного + катодного електрофоретичного покриття, випробування сольовим розпиленням може досягати більше 500 годин

4, висновок

У майбутньому розвиток автомобільних кріплень буде більш персоналізованим, процеси термічної обробки будуть більш помітними в експлуатаційних характеристиках, а розумні, екологічні та легкі технології відіграватимуть важливу роль. Розвиток технологій та обладнання є основою для розвитку передового виробництва, і є ще багато можливостей для розвитку. Зменшити розрив із передовим рівнем зарубіжних країн, завдання ще дуже важке, а завдання важке й довге.

Посилання на цю статтю: Аналіз нової тенденції розвитку технології термічної обробки автомобільних кріплень

Заява про передрук: якщо немає спеціальних інструкцій, усі статті на цьому сайті оригінальні. Будь ласка, вкажіть джерело для передруку: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® - це індивідуальний виробник, який надає повний асортимент мідних прутків, латунні деталі та мідні частини. Звичайні виробничі процеси включають вигалювання, тиснення, мідь, електромережеві послуги, травлення, формування та згинання, осадження, гарячий кування пресування, перфорація та штампування, накатка та накатка різьблення, стрижка, багатошпиндельна обробка, екструзія і кування металу та штампування. Застосування включають шини, електричні провідники, коаксіальні кабелі, хвилеводи, транзисторні компоненти, мікрохвильові лампи, заготовки трубок для форми та порошкова металургія екструзійні баки.

Розкажіть трохи про бюджет вашого проекту та очікуваний час доставки. Ми разом з вами розробимо стратегію, щоб надати найбільш економічно ефективні послуги, щоб допомогти вам досягти поставленої мети. Ви можете зв’язатися з нами безпосередньо ( sales@pintejin.com ).