Didelio stiprumo varžtų medžiagų parinkimas ir terminio apdorojimo procesas yra visiškai išanalizuoti

1. Medžiagų parinkimas: dviguba atlikimo ir scenos adaptacija

Esmėdidelio stiprumo varžtasnašumas slypi medžiagų pasirinkimo ir terminio apdorojimo proceso optimizavime.Toliau pateikiami pagrindiniai medžiagų pasirinkimo sprendimai ir techniniai pramonės aspektai:

1. Vidutinio anglies kiekio legiruotas plienas: pirmasis pasirinkimas, kai reikia didelio stiprumo

Tipinės rūšys: 42CrMo, 35CrMoA, 40Cr ir kitos medžiagos, pasižyminčios dideliu grūdinamumu ir stiprumo bei atsparumo pusiausvyros gebėjimu, tampa 10.9 ir 12.9 klasės varžtų pasirinkimu, ypač tinka vėjo energijai, branduolinei energijai ir kitiems sunkiems apkrovimams.

o Grūdinamumo reikalavimai: medžiaga turėtų užtikrinti, kad daugiau nei 90 % grūdinto pjūvio būtų martensitinė struktūra, siekiant išvengti nemartensitinės struktūros šerdyje, dėl kurios sumažėtų stiprumas.Pavyzdžiui, M48-M64 varžtai, pagaminti iš 42CrMoA plieno, gali atitikti 10,9 našumo indeksą, jei jie grūdinami 840–860 ℃ temperatūroje ir atleidžiami 540 ℃ temperatūroje.

2. Mažo anglies kiekio legiruotas plienas: ir stiprumas, ir atsparumas uždelstam lūžiui

o reiškia medžiagą: 20MnTiB, 35VB ir kt. tinka 10.9 klasės varžtams, kurių skersmuo mažesnis nei M24, o mažas fosforo kiekis ir didelis grūdelių ribos grynumas gali sumažinti uždelsto lūžio riziką.

3. Nerūdijantis plienas: sprendimas ypatingoms aplinkoms

o Austenitinis nerūdijantis plienas (pvz., 304, 316), atsparus korozijai, plačiai naudojamas jūrų inžinerijoje ir chemijos įrangoje;Martensitinis nerūdijantis plienas (pvz., 410) yra grūdinamas, kad būtų pasiekti aukšti stiprumo reikalavimai.

4. Medžiagos organizavimo kontrolė

o sferoduojančio atkaitinimo išankstinis apdorojimas: vidutinio anglies kiekio plienas turi būti izoterminis atkaitintas 700 ℃ temperatūroje, kad perlitas būtų paverstas rutuliu, pagerėtų šaltojo spaudimo plastiškumas (deformacijos greitis iki 60–80 %) ir būtų išvengta įtrūkimų šaltojo spaudimo metu.

2. terminio apdorojimo procesas: tikslus stiprumo ir tvirtumo balansas

Terminis apdorojimas yra pagrindinė grandis, lemianti našumąvaržtai, ir būtina pasiekti visapusišką mechaninių savybių pagerinimą taikant „grūdinimo + atleidimo“ atleidimo procesą.

1. Sferoidizavimo atkaitinimo procesas

o Proceso parametrai: vidutinio anglies kiekio plienas po kaitinimo arti kritinio taško (700 ℃) lėtai aušinamas;Vidutinio anglies legiruoto plieno izoterminis sferoidizacijos atkaitinimas (AC1+20–30 ℃ kaitinimas, 700 ℃ izoterminis), siekiant užtikrinti struktūros vienodumą.

2. Grūsnimo proceso optimizavimas

o Temperatūros kontrolė: Vidutinio anglies legiruotojo plieno gesinimo temperatūros diapazonas yra 840–870 ℃, pavyzdžiui, 42CrMoA plieno gesinimo temperatūra, kaitinant 850–870 ℃, galima pagerinti grūdelių sudėtį ir pagerinti gesinimo sluoksnio gylį.

o aušinimo terpės parinkimas: pagrindinis sprendimas yra alyvos grūdinimas (L-AN10~L-AN32), atsižvelgiant į aušinimo greitį ir deformacijos kontrolę;Didelių specifikacijų varžtai (pvz., M30 ir didesni) yra grūdinami PAG vandeniniu tirpalu, kad būtų išvengta įtrūkimų grūdinimo.

3. Grūdinimo proceso inovacijos

o Temperatūros atitikimas: 42CrMo plieno atleidimo temperatūra turėtų būti kontroliuojama 500–540 ℃ temperatūroje, tai ne tik pašalina gesinimo įtempį, bet ir palaiko pusiausvyrą tarp tempiamojo stiprio (≥950 MPa) ir profilio susitraukimo (≥44 %).

o trapumo prevencija ir kontrolė: 12.9 klasės varžtams naudojamas vandens arba alyvos aušinimas, kad greitai praeitų 370–560 ℃ atleidimo trapumo zoną ir būtų užtikrintas smūgio stiprumo atitikimas standartui.

4. Testavimas ir kokybės kontrolė

o Pagrindiniai rodikliai: kietumas (32–38 HRC), tempiamasis stipris (≥1040 MPa), pailgėjimas po lūžio (≥8 %) ir metalografinė struktūra (grūdintas sorbitas + ferito pėdsakai) turi būti griežtai išbandyti.

o Defektų vengimas: pašalinkite fosforo poliarizacijos sluoksnį (šaltas ir trapus šaltinis) ir dekarbizacijos sluoksnį (pagrindinė nepakankamo kietumo priežastis) ir pasiekite paviršiaus „nulinę oksidaciją“ nuolat valdydami tinklelio diržo krosnies apsaugos atmosferą.

3. Pramonės problemos ir lokalizacijos proveržis

1. Techninė kliūtis

o 12.9 klasės varžtai priklauso nuo importo: dėl nepakankamo medžiagos grynumo (didelio P ir S kiekio) ir nestabilaus atleidimo proceso vietiniai gaminiai, palyginti su importuotais gaminiais, pasižymi smūginio atsparumo ir uždelsto atsparumo lūžiams skirtumu.

2. Lokalizacijos eiga

o Didelės specifikacijos varžtų proveržis: optimizavus 35CrMoA plieno gesinimo temperatūrą (850–870 ℃) ir atleidimo parametrus (500 ℃ × 180 min.), tokios įmonės kaip „Shuihui Jiangtianbao Industrial“ įgyvendino masinę M30–M36 specifikacijos 10.9 varžtų gamybą.

o Proceso atnaujinimas: įdiegti kontroliuojamos atmosferos nepertraukiamo terminio apdorojimo liniją, tiksliai reguliuoti dekarbiarizacijos sluoksnio gylį (≤0,02 mm) ir pagerinti produkto konsistenciją.

4. ateities tendencija: išmani ir didelio našumo dviejų varančiųjų ratų sistema

Tobulėjant varžtų eksploatacinių savybių reikalavimams naujos energetikos įrangos ir aviacijos bei kosmoso srityje, pramonė spartina savo evoliuciją dviem kryptimis:

• Proceso išmanumas: terminio apdorojimo parametrų stebėjimo sistema realiuoju laiku, pagrįsta daiktų internetu, siekiant tiksliai kontroliuoti kietumo svyravimo diapazoną ≤2HRC;

• Aukštos klasės medžiagos: mažai legiruoto itin didelio stiprumo plieno (pvz., 40CrNiMoA), kurio tikslinis smūginis darbas ≥60J (-40 ℃), kūrimas, siekiant skatinti visišką 12,9 varžtų lokalizaciją.

Išvada

Medžiagų pasirinkimas ir terminis apdorojimasdidelio stiprumo varžtaiyra „paslėpta čempionė technologija“ tiksliosios gamybos srityje, kuriai reikalingas mokslinis ir griežtas procesų projektavimas, tačiau ji taip pat remiasi bendradarbiavimu kuriant inovacijas visoje medžiagų, įrangos ir bandymų grandinėje.Nuolat tobulėjant šalies įmonėms pagrindiniame procese, Kinijoje pagaminti „didelio stiprumo varžtai“ pereina nuo „patogių naudoti“ prie „lengvai naudojamų“ ir „patvarių“, užtikrindami tvirtą aukščiausios klasės įrangos autonomiją.