1. Učinek postopka toplotne obdelave na izboljšanje utrujenosti vijakov

Že dolgo, avtomobilska sponkoso prevladovale osnovne značilnosti širokega nabora sort, tipov in specifikacij. Njegova izbira in uporaba vključujeta strukturno analizo, načrtovanje povezav, analizo okvar in utrujenosti, zahteve glede korozije in metode montaže ter sorodne. Ti dejavniki v veliki meri določajo končno kakovost in zanesljivost avtomobilskih izdelkov.

Življenjska doba avtomobilskih visokotrdnih vijakov je bila vedno pomembno vprašanje. Podatki kažejo, da je večina odpovedi vijakov posledica utrujenosti in skoraj ni znakov utrujenosti vijaka. Zato je verjetno, da pride do večjih nesreč, ko pride do okvare zaradi utrujenosti. Toplotna obdelava lahko optimizira lastnosti pritrdilnih materialov in poveča njihovo utrujenost. Glede na vse večje zahteve glede uporabe visokotrdnih vijakov je bolj pomembno izboljšati utrujenost materialov za vijake s toplotno obdelavo.

1. Začetek utrujenostnih razpok v materialih

Mesto, kjer se najprej začne utrujenostna razpoka, se imenuje vir utrujenosti. Vir utrujenosti je zelo občutljiv na mikrostrukturo sornika in lahko sproži utrujenostne razpoke v zelo majhnem obsegu, običajno v velikostih 3 do 5 zrn. Glavna težava je kakovost površine vijaka. Vir utrujenosti, večina utrujenosti se začne s površine vijaka ali podpovršine. Veliko število dislokacij, nekaj legirnih elementov ali nečistoč v kristalu materiala vijakov in razlika v trdnosti na mejah zrn lahko povzročijo nastanek utrujenih razpok. Študije so pokazale, da se razpoke zaradi utrujenosti lahko pojavijo na naslednjih mestih: meje zrn, površinski vključki ali delci druge faze in votline. Vse te lokacije so povezane s kompleksno in spremenljivo mikrostrukturo materiala. Če je po toplotni obdelavi mogoče izboljšati mikrostrukturo, se lahko utrujenost materiala vijaka do določene mere izboljša.

2. Učinek razogljičenja na utrujenostno trdnost

Razogljičenje površine vijaka bo zmanjšalo površinsko trdoto in odpornost proti obrabi vijaka po gašenju ter znatno zmanjšalo utrujenost vijaka. V standardu GB/T3098.1 obstaja preizkus razogljičenja za delovanje vijakov, navedena pa je največja globina razogljičenja. Pri analizi razlogov za okvaro vijakov pesta 35CrMo je bilo ugotovljeno, da je na stičišču navoja in palice razogljičena plast. Fe3C lahko reagira z O2, H2O in H2 pri visokih temperaturah, da zmanjša Fe3C v materialu vijaka, s čimer se poveča feritna faza materiala vijaka, zmanjša trdnost materiala vijaka in zlahka povzroči mikro razpoke. V procesu toplotne obdelave je treba temperaturo ogrevanja dobro nadzorovati, hkrati pa je treba za rešitev tega problema uporabiti nadzorovano zaščitno ogrevanje atmosfere.

3. Učinek toplotne obdelave na utrujenostno trdnost

Koncentracija napetosti na površini vijaka bo zmanjšala njegovo površinsko trdnost. Ko je izpostavljen izmeničnim dinamičnim obremenitvam, se bo proces mikrodeformacije in okrevanja še naprej pojavljal na delu zareze s koncentracijo napetosti, napetost, ki jo prejme, pa je veliko večja od dela brez koncentracije napetosti, zato je enostavno pripeljati do nastanek utrujenih razpok.

Pritrdilni elementi so toplotno obdelani in kaljeni za izboljšanje mikrostrukture in imajo odlične obsežne mehanske lastnosti, ki lahko izboljšajo utrujenost materiala vijaka, razumno nadzorujejo velikost zrn, da se zagotovi nizkotemperaturna udarna energija, in pridobijo tudi večjo udarno žilavost. Razumna toplotna obdelava za rafiniranje zrn in skrajšanje razdalje med mejami zrn lahko prepreči razpoke zaradi utrujenosti. Če je v materialu določena količina brkov ali drugih delcev, lahko te dodane faze do določene mere preprečijo rezidenčni zdrs. Drsenje pasu preprečuje nastanek in širjenje mikrorazpok.

2. Gasilni medij in predelovalni medij za toplotno obdelavo

Avtomobilski pritrdilni elementi visoke trdnosti imajo vrsto tehničnih lastnosti: visoko natančen razred; težki pogoji delovanja, bo vzdržal vpliv hudega mraza in ekstremne temperaturne razlike skozi vse leto skupaj z gostiteljem ter vzdržal erozijo visokih in nizkih temperatur; statična obremenitev, dinamična obremenitev, preobremenitev, velika obremenitev in korozija okolja, poleg učinka aksialne natezne obremenitve pred zategovanjem, bo med delom izpostavljen tudi dodatnim nateznim izmeničnim obremenitvam, prečnim strižnim izmeničnim obremenitvam ali kombiniranim upogibnim obremenitvam Včasih je izpostavljen tudi udarnim obremenitvam; dodatne prečne izmenične obremenitve lahko povzročijo popuščanje vijakov, aksialne izmenične obremenitve lahko povzročijo utrujenost vijakov, osne natezne obremenitve pa lahko povzročijo zapozneli lom vijakov, pa tudi visoke temperaturne razmere. Polzenje vijakov itd.

Veliko število okvarjenih vijakov je kazalo, da so bili zlomljeni ob prehodu med glavo vijaka in vijakom gred med servisiranjem; odtrgali so jih vzdolž stičišča navoja sornika gred in gred; vzdolž navojnega dela pa so bile drsne zaponke. Metalografska analiza: Na površini in jedru sornika je več neraztopljenega ferita, nezadostna avstenitizacija med gašenjem, nezadostna trdnost matrice in koncentracija napetosti pa so eden od pomembnih razlogov za okvaro. Zaradi tega je zelo pomemben člen, ki zagotavlja utrjevanje prečnega prereza vijaka in enotnost strukture.

Naloga olja za gašenje je, da hitro odvzame toploto vroči kovinskih vijakov in jih zmanjša na temperaturo martenzitne transformacije, da dobimo martenzitno strukturo visoke trdote in globino utrjene plasti. Hkrati mora upoštevati tudi zmanjšanje deformacije vijakov in preprečevanje razpok. Zato je osnovna značilnost olja za gašenje "hladilna lastnost", za katero je značilna hitrejša hitrost hlajenja v visokotemperaturni stopnji in počasnejša hitrost hlajenja v nizkotemperaturni stopnji. Ta lastnost je zelo primerna za zahteve po gašenju legiranega konstrukcijskega jekla ≥ 10.9 visoko trdnih vijakov.

Olje za hitro gašenje med uporabo povzroči reakcije toplotne razgradnje, oksidacije in polimerizacije, kar vodi do sprememb v lastnostih hlajenja. Sledovi vlage v olju bodo resno vplivali na učinkovitost hlajenja olja, kar bo povzročilo zmanjšanje svetlosti in neenakomerno trdoto pritrdilnih elementov po gašenju. Pojavijo mehke lise ali celo nagnjenost k razpokanju. Študije so pokazale, da težave z deformacijo, ki jih povzroča gašenje olja, deloma povzroča voda v olju. Poleg tega vsebnost vode v olju prav tako pospešuje emulgiranje in kvarjenje olja ter spodbuja odpoved aditivov v olju. Ko je vsebnost vode v olju večja ali enaka 0.1 %, ko se olje segreje, se lahko voda, zbrana na dnu rezervoarja za olje, nenadoma poveča v prostornini, kar lahko povzroči, da olje prelije rezervoar za gašenje in povzroči Požar.

Za olje za hitro gašenje, ki se uporablja v peči z neprekinjenim mrežastim trakom, je na podlagi podatkov o lastnostih gašenja, zbranih v 3-mesečnem intervalnem preskusu, mogoče ugotoviti stabilnost in lastnosti gašenja olja, določiti ustrezno življenjsko dobo kaljenja. olja in napovedati učinkovitost olja za gašenje. Težave, povezane s spremembami, s čimer se zmanjšajo predelave ali izgube odpadkov, ki jih povzročajo spremembe v lastnostih gasilnega olja, zaradi česar je običajna metoda nadzora proizvodnje. Globina utrjevanja neposredno vpliva na kakovost vijaka po toplotni obdelavi. Kadar je kaljivost materiala slaba, je hitrost hlajenja hladilnega medija počasna in je velikost vijaka velika, jedro vijaka med gašenjem ni mogoče v celoti pogasiti v martenzit. Organizacija zmanjša stopnjo moči srčnega področja, zlasti mejo tečenja. To je očitno zelo slabo za vijake, ki nosijo enakomerno porazdeljeno natezno napetost vzdolž celotnega prečnega prereza. Nezadostna kaljivost zmanjša trdnost. Metalografska preiskava je pokazala, da so v jedru proevtektoidne feritne in mrežaste feritne strukture, kar kaže, da je treba utrjenost vijakov okrepiti. Kot vsi vemo, obstajata dva načina za povečanje kaljivosti za povečanje temperature gašenja; povečati kaljivost medija za gašenje, kar lahko učinkovito poveča globino utrjevanja vijaka.

Houghto-Quench ima posebej razvito olje za hitro gašenje, ki temelji na originalnem srednjehitrostnem gasilnem olju Houghto-Quench G. Houghto-Quench K2000 je dodatno izboljšal svojo sposobnost strjevanja in je še posebej primeren za uporabo pri kaljenju in hlajenju pritrdilnih elementov. Zadovoljiva globina utrjevanja.

Stopnja parnega filma olja za hitro gašenje je kratka, to pomeni, da se visokotemperaturna stopnja olja hitro ohladi. Ta lastnost je ugodna za pridobitev globlje utrjene plasti za vijake iz jekla 10B33 in 45 ≤ M20 in matice M42, medtem ko se za jekla SWRCH35K in 10B28 zmanjša le, če je debelina manjša ali enaka vijakom M12 in maticam M30, lahko trdota jedro in površinska trdota imata majhno razliko. Iz analize porazdelitve hitrosti hlajenja, poleg hitrega hlajenja, ki je potrebno v srednji in visokotemperaturni stopnji, ima nizkotemperaturna hitrost hlajenja olja večji vpliv na globino utrjene plasti. Višja kot je stopnja hlajenja pri nizkih temperaturah, globlja je utrjena plast. To je zelo ugodno, da pritrdilni elementi visoke trdnosti enakomerno nosijo obremenitev po celotnem odseku in je potrebno pridobiti približno 90 % martenzitne strukture pred kaljenjem v kaljenem stanju. Kazalniki ocenjevanja vključujejo skoraj 20 kazalnikov, kot so plamenišče, viskoznost, kislinska vrednost, odpornost na oksidacijo, preostali ogljik, pepel, blato, stopnja hlajenja pri gašenju in svetlost gašenja.

Za vijake večjih velikosti je PAG sredstvo za gašenje glavna rešitev, ki izpolnjuje zahteve po gašenju večine izdelkov. Sredstvo za gašenje PAG je v fazi vrelišča v coni martenzitne transformacije, hitrost hlajenja pa je visoka in obstaja večje tveganje. Lahko se prilagodi s koncentracijo. Hitrost hlajenja pri ključnem indeksu je približno 300 ℃. Nižja kot je hitrost hlajenja pri tej temperaturni točki, večja je sposobnost preprečevanja gasilnih razpok in bolj primerne so jekla. Stabilnost hitrosti konvekcijskega hlajenja med uporabo je najpomembnejši dejavnik za zagotavljanje kakovosti gašenja.

Na vzorcih vijakov zgodnje okvare je razvidno, da so na navojih zlomljenih vijakov v bližini loma razpokane napake. Glavni razlog je, da so vijaki nepravilno zaviti. Povzročeno z zlaganjem; V spodnjem delu navoja so vidne tudi mikrorazpoke različnih globin, tumor, ki je nastal pri strojni obdelavi, pa tvori območje koncentracije napetosti. Standard GB/T5770.3-2000 "Posebne zahteve za vijake, vijake in čepe s površinskimi napakami na pritrdilnih elementih" določa, da so gube, ki niso več kot četrtina višine profila navoja nad premerom koraka vijakov pod napetostjo, dovoljeno Prepogibanje in dozidanost dna navoja nista dovoljena napaka, prepogibanje pa je eden od glavnih razlogov za zlom vijaka. Uporaba Houghtonovega maziva za ekstremne pritiske za obdelavo navoja vijakov lahko učinkovito prepreči nastanek robov in zmanjša koncentracijo napetosti, s čimer pripomore k izboljšanju življenjske dobe sornika.

3. Površinska zaščita in razvoj tehnologije avtomobilskih pritrdilnih elementov

Pritrdilni elementi na avtomobilih, predvsem pritrdilni vijaki, cevne objemke, elastične sponke itd., so med uporabo v izjemno težkih okoljih in so običajno resno korodirani in jih je zaradi rje celo težko razstaviti. Zato morajo imeti pritrdilni elementi dobre protikorozijske lastnosti. Najpogostejše metode, ki se trenutno uporabljajo, so elektrogalvanizacija, obdelava z zlitinami cinka in niklja, fosfatiranje, črnjenje in dakrometna obdelava na površini. Zaradi omejitve vsebnosti šestvalentnega kroma v površinskem premazu avtomobilskih pritrdilnih elementov ne ustreza standardom direktiv o varstvu okolja, izdelki, ki vsebujejo škodljive snovi, pa ne smejo vstopiti na trg, kar postavlja izjemno visoko v inovativnost sposobnost avtomobilskega pritrdilnega elementa površinska obdelava Standardne okoljske zahteve.

1. Cink-aluminijev premaz Geomet na vodni osnovi

Enoufu Group je razvila celotno tehnologijo, ki temelji na več kot 30-letnih izkušnjah s tehnologijo DACROMET površinske zaščite proti rji in po letih raziskav in razvoja, okolju prijazna nova tehnologija prevleke - kosmičev cink-aluminij premaz Geomet. Nova tehnologija površinske obdelave kroma --- GEOMET.

Mehanizem proti rji, struktura filma, obdelanega z Gummetom, je prav tako enaka filmu, ki je obdelan z Dacrometom. Kovinske pločevine se prekrivajo v plasteh, da tvorijo film v kombinaciji z lepilom na osnovi silicija za prekrivanje podlage.

Prednosti Geometa: Prevodnost, visoka trdnost kovinske pločevine naredi Geometove vijake prevodne. Prilagodljivost barve, Geomet se lahko uporablja kot temeljni premaz za večino barv, vključno z galvanizacijo. Zaščita okolja, raztopina na vodni osnovi, ne vsebuje kroma, ne nastaja odpadna voda in v zrak se ne izpuščajo škodljive snovi. Odlična odpornost proti koroziji, debelina filma samo 6-8 μm, lahko doseže preskus solnega pršila več kot 1000 ur. Toplotna odpornost, anorganski film in film ne vsebuje vlage. Postopek krhkosti brez vodika, postopek brez kislin in elektrolitskega premaza, se izogibajte vodikovi krhkosti kot običajni postopek galvanizacije.

Za montažo avtomobilskih pritrdilnih elementov je zelo pomembna stabilnost koeficienta trenja. Luskasta cink-aluminijeva prevleka na vodni osnovi je rešitev za koeficient trenja. Na osnovi cink-aluminijeve prevleke se nanese anorganski površinski premaz na vodni osnovi z mazalno funkcijo ---PLUS.

2. Tehnologija elektroforetskega premaza

V zadnjih letih so nekateri pritrdilni elementi nekaterih avtomobilskih podjetij uporabljali elektroforetski premaz namesto pasiviranja po galvanizaciji. Preprosto povedano, princip elektroforetskega premaza je "nasprotni spol se privlači", kar je kot magnet. Anodna elektroforeza je prevlečena s sorniki na anodi in barva je negativno nabita; medtem ko je katodna elektroforeza obložena z vijaki na katodi, je barva pozitivno nabita. Kot vsi vemo, je elektroforetski premaz zelo mehaniziran, okolju prijazen, barvni film pa ima odlično korozijsko odpornost. Reciklirajte in ponovno uporabite vodne vire za zmanjšanje emisij; okrepiti pridobivanje težkih kovin za zmanjšanje emisij; zmanjšati emisije VOC (hlapnih organskih spojin); zmanjšati porabo energije (voda, elektrika, gorivo itd.) in izpolniti zahteve varstva okolja za znižanje stroškov in izboljšanje kakovosti.

Že nekaj let se uporablja za avtomobilske dele in pritrdilne elemente. Postopek elektroforetskega premaza je relativno zrel. Je izdelek, ki nadomešča galvanizacijo. PPGElect ropolyseal pritrdilni element, poseben elektroforetski premazni material, EPll/SST 120～200h anodna elektroforeza, EPlll/SST 200～300h katodna elektroforeza, EPlV/SST 500～1000h katodna elektroforeza, EPlV/SST 1000～1500h katodna elektroforezaXNUMXEPXNUMXh katodna elektroforeza in ZiNC bogata prevleka, bogata s cinkom, organska prevleka (prevodna).

Z razvojem tehnologije sta se poleg katodne elektroforetske prevleke z odlično korozijsko odpornostjo na proizvodni liniji praktično uporabljali tudi anodni elektroforetski premaz z določeno vremensko odpornostjo in katodni elektroforetski premaz z odpornostjo proti koroziji robov. Trenutno so serijo elektroforetskih premazov PPG odobrila številna podjetja za proizvodnjo avtomobilov, vrsta specifikacij pa je bila spremenjena v enoten standard, S424 je spremenjen v S451, kot je Ford WSS-M21P41-A2, S451; General Motors GM6047 koda G; Chrysler PS-7902 Mcthod C.

Prednosti elektroforetskega premaza so ugodne za varstvo okolja. Elektroforetski premaz uporablja barvo na vodni osnovi, pasivacija pa trivalentni krom; izboljšati korozijsko odpornost izdelka, odličen oprijem; brez luknje za čep, brez navoja za vijake, enakomerna debelina filma, konstantna vrednost navora; Tradicionalna galvanizacija + proces pasivacije, test s solnim pršenjem doseže približno 144 ur. Po sprejetju postopka fosfatiranja cinka + temeljnega premaza, bogatega s cinkom + katodnega elektroforetskega premaza, lahko preskus solnega pršila doseže več kot 1000 ur, če se uporabi postopek galvanizacije + katodnega elektroforetskega premaza, lahko preskus solnega pršila doseže več kot 500 ur

4, zaključek

V prihodnosti bo razvoj avtomobilskih pritrdilnih elementov bolj personaliziran, procesi toplotne obdelave bodo bolj vidni pri servisnih lastnostih, inteligentne, zelene in lahke tehnologije pa bodo igrale pomembno vlogo. Razvoj tehnologije in opreme je temelj za razvoj napredne proizvodnje, prostora za razvoj pa je še veliko. Zmanjšati vrzel z napredno stopnjo tujine je naloga še vedno zelo naporna, naloga pa težka in dolga.

Povezava do tega članka: Analiza novega trenda razvoja tehnologije toplotne obdelave avtomobilskih pritrdilnih elementov

Izjava o ponovnem tiskanju: Če ni posebnih navodil, so vsi članki na tej strani izvirni. Navedite vir za ponatis: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® je proizvajalec po meri, ki ponuja celotno paleto bakrenih palic, medeninasti deli in bakreni deli. Običajni proizvodni procesi vključujejo brušenje, vtiskovanje, bakrearstvo, žične edm storitve, jedkanje, oblikovanje in upogibanje, vznemirjanje, vroče kovanje in stiskanje, perforiranje in štancanje, valjanje in narebrenje navojev, striženje, večvretenska obdelava, ekstrudiranje in kovanje kovine in žigosanje. Aplikacije vključujejo vodila, električne prevodnike, koaksialne kable, valovode, tranzistorske komponente, mikrovalovne cevi, prazne cevi za kalupe in metalurgija prahu ekstruzijski rezervoarji.

Povejte nam nekaj o proračunu vašega projekta in pričakovanem času dostave. Z vami bomo pripravili strategijo za zagotavljanje stroškovno najučinkovitejših storitev, ki vam bodo pomagale doseči svoj cilj, vabljeni, da nas kontaktirate neposredno ( prodaja@pintejin.com ).