Ολοκληρωμένη ανάλυση σκληρότητας για μπουλόνια κλάσης 10.9

Μπουλόνια κατηγορίας 10.9 είναι ευρέως χρησιμοποιούμενοι εξαγωνικοί συνδετήρες υψηλής αντοχής. Χάρη στην υψηλή αντοχή και σκληρότητά τους, εφαρμόζονται συχνά σε συνθήκες εργασίας όπως μηχανικός εξοπλισμός ακριβείας και μήτρες εργαλείων. Ποιο είναι το τυπικό εύρος σκληρότητας για μπουλόνια Κλάσης 10.9; Αυτό το άρθρο παρέχει μια ανάλυση που βασίζεται σε αναφορές του κλάδου για την ενημέρωσή σας.

Αρχικά, ας δούμε τους δείκτες σκληρότητας των μπουλονιών Κλάσης 10.9. Σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο GB/T 3098.1 για συνδετήρες, η σκληρότητα του πυρήνα Vickers των μπουλονιών Κλάσης 10.9 κυμαίνεται από HV320-380, που αντιστοιχεί στη σκληρότητα Rockwell HRC32-39. Αυτό το εύρος σκληρότητας επιτυγχάνεται μέσω εύλογων διαδικασιών θερμικής επεξεργασίας σβέσης και σκλήρυνσης. Στην πραγματική παραγωγή, τα μπουλόνια ωστενιτώνονται και μετά βυθίζονται σε λάδι σβέσης για σβέση, ακολουθούμενη από σκλήρυνση σε υψηλή θερμοκρασία. Οι παράμετροι χρόνου συγκράτησης και θερμοκρασίας σβέσης και σκλήρυνσης παίζουν καθοριστικό ρόλο στην τελική σκληρότητα και τις ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες.

Στη συνέχεια, βυθιζόμαστε σε πρακτικές θήκες διαδικασίας κατασκευής για μπουλόνια Κλάσης 10.9.

Διαδικασία υπόθεση 1

Επισημάνθηκε ως το σχέδιο διεργασίας 35CrMo, ενώ ο κράμα χάλυβα 40Cr υιοθετείται στην πραγματικότητα για την παραγωγή μπουλονιών. Το μπουλόνι έχει διάμετρο 22 mm και μήκος 114 mm, που χρησιμοποιείται για τη στερέωση τροχών φορτηγού. Μετά τη θερμική επεξεργασία απόσβεσης και σκλήρυνσης, η σκληρότητά του θα φτάσει το HV320‑380 (HRC32‑39), με ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 1040 MPa. Η ιδανική μεταλλογραφική δομή είναι ο σκληρυμένος σορβίτης.

Διαδικασία υπόθεση 2

Σχήμα δοκιμής 1: Μορφοποίηση θερμής σφυρηλάτησης ακολουθούμενη από μηχανική κατεργασία, με θερμική επεξεργασία που πραγματοποιείται σε κλίβανο με ιμάντα πλέγματος. Οι ρυθμίσεις θερμοκρασίας της Ζώνης 1-4 για σβέση είναι 860‑870‑870‑860 βαθμοί αντίστοιχα, με συνολικό χρόνο διατήρησης σβέσης περίπου 90 λεπτά, ακολουθούμενο από σβέση λαδιού για ψύξη. Η σκληρότητα μετά το σβήσιμο φτάνει το HRC49‑52. Η θερμοκρασία σκλήρυνσης για τη Ζώνη 1-3 έχει ρυθμιστεί ομοιόμορφα στους 510 μοίρες και η σκληρότητα μετά τη σκλήρυνση είναι HRC32-35. Τα αποτελέσματα των επιθεωρήσεων δείχνουν ότι η αντοχή σε εφελκυσμό των προϊόντων σε αυτή τη διαδικασία δεν πληροί τις απαιτήσεις της Κλάσης 10.9, επομένως η διαδικασία θεωρείται μη κατάλληλη.

Σχήμα δοκιμής 2: Οδός παραγωγής που αποτελείται από ανόπτηση, φωσφοροποίηση και διαμόρφωση ψυχρής εξώθησης. Οι θερμοκρασίες σβέσης της Ζώνης 1-4 στον κλίβανο με ιμάντα πλέγματος είναι 860‑870‑870‑860 βαθμοί, χρόνος διατήρησης σβέσης περίπου 90 λεπτά, ψύξη σβέσης λαδιού. σκληρότητα μετά την απόσβεση HRC49-52. Συγκρίνονται δύο σετ παραμέτρων σκλήρυνσης: Ομάδα 1: Θερμοκρασία σκλήρυνσης 480 μοιρών για όλες τις Ζώνες 1-3. Σκληρότητα μετά τη σκλήρυνση: HRC34‑38, μετρημένη αντοχή εφελκυσμού: 1005 MPa. Μικρή ποσότητα αδιάλυτου φερρίτη παρατηρείται στη μεταλλογραφική επιθεώρηση. Ομάδα 2: Θερμοκρασία σκλήρυνσης 460 βαθμών για όλες τις Ζώνες 1-3. Σκληρότητα μετά τη σκλήρυνση: HRC36‑40, μετρούμενη αντοχή εφελκυσμού: 960 MPa, η οποία δεν ικανοποιεί την ελάχιστη απαίτηση αντοχής σε εφελκυσμό για την Κλάση 10.9.

Μπορεί να φανεί ότι ακόμη και αν η σκληρότητα είναι εντός του εύρους στόχου, τα προϊόντα εξακολουθούν να μην συμμορφώνονται εάν η αντοχή σε εφελκυσμό δεν πληροί τις απαιτήσεις. Ο μικρός φερρίτης θα υποβαθμίσει τη μηχανική απόδοση των μπουλονιών και θα ελέγχεται αυστηρά σε συνθήκες εργασίας με υψηλές απαιτήσεις κόπωσης.

Συνοπτικά, το κατάλληλο εύρος σκληρότητας πυρήνα γιαΒίδες βαθμού 10,9είναι HV320‑380, που αντιστοιχεί στο HRC32‑39. Γενικές παράμετροι θερμικής επεξεργασίας αναφοράς: σβέση στους 850 βαθμούς με κράτημα 60 λεπτών, ελεγχόμενο δυναμικό άνθρακα στο 0,45, ισοθερμικά διαβαθμισμένο λάδι σβέσης σε θερμοκρασία λαδιού 100 βαθμούς, διατήρηση σβέσης για 30 λεπτά. σκλήρυνση στους 480 βαθμούς με κράτημα 120 λεπτών. Κατά την παραγωγή, η σκληρότητα από μόνη της δεν μπορεί να ληφθεί ως το μόνο κριτήριο. Η αντοχή σε εφελκυσμό, η αντοχή διαρροής και άλλες μηχανικές ιδιότητες πρέπει να συμμορφώνονται με τα εθνικά πρότυπα. Η μεταλλογραφική δομή θα πρέπει κατά προτίμηση να κυριαρχείται από σκληρυμένο σορβίτη. Οι μη ιδανικές κατασκευές όπως ο φερρίτης θα πρέπει να ελαχιστοποιούνται για να αποφευχθεί η παραβίαση της φέρουσας και κατά της κούρασης απόδοσης των μπουλονιών.