Procesul de selecție a materialelor și de tratament termic al șuruburilor de înaltă rezistență sunt analizate complet

1. selecția materialelor: adaptarea duală a spectacolului și a scenei

Nucleulșurub de înaltă rezistențăPerformanța constă în optimizarea cooperativă a selecției materialelor și a procesului de tratament termic.Următoarele sunt principalele soluții de selecție a materialelor și aspectele tehnice ale industriei:

1. Oțel aliat cu conținut mediu de carbon: prima alegere pentru rezistență ridicată

o Calitate tipică: 42CrMo, 35CrMoA, 40Cr și alte materiale cu călibilitate ridicată și capacitate de echilibrare a rezistenței, tenacității, devin alegerea șuruburilor din clasa 10.9 și 12.9, potrivite în special pentru energia eoliană, energia nucleară și alte scenarii de încărcare grea.

o cerințe de călibilitate: Materialul trebuie să asigure că mai mult de 90% din secțiunea călită are structură martensitică, pentru a evita ca structura nemartensitică din inimă să ducă la o scădere a rezistenței.De exemplu, șuruburile M48-M64 fabricate din oțel 42CrMoA pot atinge indicele de performanță de 10,9 prin călire la 840-860℃ și revenire la 540℃.

2. Oțel aliat cu conținut scăzut de carbon: atât rezistență, cât și rezistență la fracturare întârziată

o reprezintă materialul: 20MnTiB, 35VB etc. sunt potrivite pentru șuruburi din clasa 10.9 sub M24, iar conținutul scăzut de fosfor și puritatea ridicată a limitei granulare pot reduce riscul de fractură întârziată.

3. Oțel inoxidabil: O soluție pentru medii speciale

Oțel inoxidabil austenitic (cum ar fi 304, 316) cu rezistență la coroziune, utilizat pe scară largă în ingineria marină și echipamentele chimice;Oțelul inoxidabil martensitic (cum ar fi 410) este temperat pentru a atinge cerințe de rezistență ridicată.

4. Controlul organizării materialelor

Pretratare prin recoacere sferodizantă: oțelul cu conținut mediu de carbon trebuie recoacut izoterm la 700 ℃ pentru a converti perlita sub formă de fulgi într-o bilă, a îmbunătăți plasticitatea la rece (rata de deformare de până la 60%-80%) și a evita fisurarea la rece.

2. procesul de tratament termic: echilibru precis între rezistență și tenacitate

Tratamentul termic este elementul esențial pentru determinarea performanțeișuruburiși este necesar să se obțină o îmbunătățire completă a proprietăților mecanice prin procesul de revenire „călire + revenire”.

1. Procesul de recoacere sferoidizată

o Parametrii procesului: oțelul cu conținut mediu de carbon este răcit lent după încălzire în apropierea punctului critic (700℃);Recoacere izotermă de sferoidizare a oțelului aliat cu conținut mediu de carbon (încălzire AC1+20-30℃, izotermă 700℃) pentru a asigura uniformitatea structurii.

2. Optimizarea procesului de răcire termică

Controlul temperaturii: Intervalul de temperatură de călire pentru oțelul aliat cu conținut mediu de carbon este de 840-870 ℃, cum ar fi oțelul 42CrMoA, încălzirea la 850-870 ℃ poate rafina fibra și îmbunătăți adâncimea stratului de călire.

o alegerea mediului de răcire: călirea cu ulei (L-AN10~L-AN32) este principala soluție, ținând cont de viteza de răcire și de controlul deformării;Șuruburile cu specificații mari (cum ar fi M30 și mai mari) sunt călite cu soluție apoasă PAG pentru a evita fisurile prin călire.

3. Temperarea inovării proceselor

o Adaptarea la temperatură: temperatura de revenire a oțelului 42CrMo trebuie controlată la 500-540 ℃, ceea ce nu numai că poate elimina stresul de călire, dar poate menține și echilibrul dintre rezistența la tracțiune (≥950 MPa) și contracția secțională (≥44%).

Prevenirea și controlul fragilității: Pentru șuruburile din clasa 12.9, se utilizează răcirea cu apă sau răcirea cu ulei pentru a trece rapid prin zona de fragilitate de revenire de 370-560℃ și a asigura că rezistența la impact respectă standardul.

4. Testarea și controlul calității

Indicatori cheie: duritatea (32-38HRC), rezistența la tracțiune (≥1040MPa), alungirea după fractură (≥8%) și structura metalografică (sorbit revenit + urme de ferită) trebuie testate cu strictețe.

o Evitarea defectelor: eliminarea stratului de polarizare a fosforului (sursa rece și fragilă) și a stratului de decarburare (principala cauză a durității insuficiente) și obținerea unei „oxidări zero” a suprafeței prin controlul continuu al atmosferei de protecție a cuptorului cu bandă cu plasă.

3. Puncte dificile din industrie și progres în localizare

1. Blocaj tehnic

Șuruburile din clasa 12.9 se bazează pe importuri: din cauza purității insuficiente a materialului (conținut ridicat de P, S) și a procesului instabil de revenire, produsele autohtone au un decalaj în ceea ce privește tenacitatea la impact și rezistența la fractură întârziată în comparație cu produsele importate.

2. Progresul localizării

o Descoperire importantă a șuruburilor cu specificații mari: Prin optimizarea temperaturii de călire (850-870℃) și a parametrilor de revenire (500℃×180min) ai oțelului 35CrMoA, întreprinderi precum Shuihui Jiangtianbao Industrial au realizat producția în masă a șuruburilor 10.9 cu specificațiile M30-M36.

o Modernizarea procesului: Introducerea unei linii de tratament termic continuu cu atmosferă controlată, reglarea precisă a adâncimii stratului de decarburare (≤0,02 mm) și îmbunătățirea consistenței produsului.

4. tendință viitoare: tracțiune pe două roți inteligentă și de înaltă performanță

Odată cu îmbunătățirea cerințelor de performanță ale șuruburilor în domeniul noilor echipamente energetice și aerospațial, industria își accelerează evoluția în două direcții:

• Inteligență de proces: sistem de monitorizare în timp real a parametrilor de tratament termic bazat pe Internetul Lucrurilor pentru a obține un control precis al intervalului de fluctuație a durității ≤2HRC;

• Materiale de înaltă calitate: Dezvoltarea oțelului slab aliat cu rezistență ultra-înaltă (cum ar fi 40CrNiMoA), cu un lucru mecanic la impact țintă ≥60J (-40℃), pentru a promova localizarea completă a șuruburilor de 12,9.

Concluzie

Selectarea materialelor și tratamentul termic alșuruburi de înaltă rezistențăeste „tehnologia campionă ascunsă” în domeniul fabricației de precizie, care necesită o proiectare științifică și riguroasă a proceselor, dar se bazează și pe inovația colaborativă a întregului lanț de materiale, echipamente și testare.Odată cu progresul continuu al întreprinderilor autohtone în procesul de bază, „șuruburile de înaltă rezistență” fabricate în China trec de la „utilizabile” la „ușor de utilizat” și „durabile”, oferind o garanție solidă pentru autonomia echipamentelor de înaltă performanță.