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汽車高強度緊固件熱處理工藝

來源www.agroison.com 2020-03-09
??隨著汽車產品向節能、環保、輕量化、小型化發展,汽車用高強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,占汽車零件總數量的50%左右。生產汽車高強度緊固件的關鍵點,一是材料,二是熱處理,無論哪一點有問題,都將導致高強度緊固件的性能失效。我國高強度汽車緊固件的開發研究,還處于相對落后狀態。
??汽車高強度緊固件要獲得具有良好綜合力學性能的回火索氏體、回火托氏體組織,前提是其淬火時要保證心部得到馬氏體組織,這與鋼的淬透性密切相關。不論是碳素鋼還是合金鋼,在完全淬透的情況下,緊固件經高溫回火得到相同硬度的成品時,它們的力學性能如強度、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,其屈服強度、鍛后伸長率、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鋼的化學成分,結合具體工藝確定。鋼的化學成分是確定淬火溫度的主要因素,根據淬火介質的不同,采用的淬火加熱溫度也不同。對心部淬硬的緊固件來說,由于組織應力和熱應力的綜合作用,產生的最大拉應力將處于零件表面附近,從而引起淬裂,這個淬裂危險尺寸與所用淬火介質有關。對于螺栓,水淬時的直徑為8~10mm,油淬時的直徑為20~39mm。處于危險尺寸的螺栓淬火時,必須采取適當的措施以防止淬裂。
??汽車的節能化、輕量化發展,對發動機和動力系統的設計提出了更高要求,隨著強度的提高,由氫脆引發的斷裂,主要是經淬火回火的馬氏體鋼,發生在屈服強度>620MPa、硬度值>31HRC的高強度材料,抗拉強度越高,對氫脆越敏感,材料越容易吸氫,而驅氫越不容易。
??金相組織對鋼的氫脆敏感性影響很明顯;鼗瘃R氏體、上貝氏體、下貝氏體、索氏體、珠光體、奧氏體對氫脆的敏感性依次降低。汽車緊固件調質熱處理是在高溫下進行的,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氣氛。若保護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險。為防止氫脆,1000~1300MPa高強度緊固件必須在電鍍后驅氫。
??在一定條件下,原材料質量的優劣將影響緊固件生產工藝參數的選擇,并直接影響汽車用高強度緊固件綜合性能和使用安全。汽車裝配過程中,汽車高強度緊固件的開發和應用,還存在著來自原材料供應商和加工制造方面的挑戰。
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