低碳馬氏體工藝在高強度螺栓中的應用
發(fā)布時間:2008-10-08
發(fā)布者: 張力 專家
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評論數: 2


一、低碳馬氏體工藝技術主要有以下特點:
 ?、糯慊鸺訜釡囟仍贏c3以上(80-120℃)從淬火強化的效果考慮,適當提高淬火加熱溫度,有利于奧氏體的均勻化,細化晶粒,提高鋼的淬透性,縮短加熱時間。另外,低碳馬氏體淬火強化效果不僅取決于淬火加熱溫度,而且也取得于緊固件淬火時的溫度。
  
 ?、撇捎眉だ?、深冷的強烈淬火冷卻方法。低碳鋼或低碳合金鋼的強烈淬火(5%-10%NaCl溶液淬火或PAG水溶液)后可獲得低碳馬氏體。低碳、低合金結構鋼采用強烈淬火不會產生淬火裂紋。而低碳中、高合金鋼由于碳當量較高(>0.45%)淬火冷卻時應采用適當的冷卻方法和冷卻介質。如:水-空、水-油或油冷。
  
 ?、堑吞捡R氏體淬火后可不經回火而直接使用。

 ?、染o固件截面尺寸越大,淬火后硬度越高,不同尺寸鋼材經淬火后的硬度見表1。

表1 不同尺寸鋼材淬火后的硬度


截面尺寸/mm

淬火后硬度/HRC

<20

38-42

20-30

40-45

30-50

44-48

>50

48-53

  應用低碳馬氏體技術,不僅可以顯著提高緊固件的力學性能,延長緊固件使用壽命,而且可以顯著節(jié)約鋼材、節(jié)省能源和資源,有利于保護環(huán)境。

二、低碳馬氏體技術在高強度螺栓中的應用
  隨著我國國民經濟建設的高速發(fā)展,汽車工業(yè)、機械工程、大型建筑工程和橋梁工程等重點項目越來越多。市場對高強度螺栓的需求以每年40%幅度增長,并朝著高強度(13.9級、14.9級)大規(guī)格(50mm以上)方向發(fā)展。

  1. 15MnVB鋼高強度螺栓在汽車發(fā)動機上的應用
  2. 汽車發(fā)動機缸蓋上的螺栓原設計采用40Cr鋼制造,隨著發(fā)動機馬力增加。螺栓最大拉力的設計要求由原來的8t提高到10t以上,40Cr鋼已不能滿足設計要求。采用15MnVB鋼低碳馬氏體強化代替40Cr鋼制造螺栓,不僅達到設計要求,而且15MnVB鋼的冷鐓性能好,基本不開裂,生產效率高,廢品率低。

  3. 20MnSi鋼高強度魚尾螺栓
  4. 20MnSi鋼高強度魚尾螺栓是鐵道無縫線路配套使用的緊固件,它要求高的強度,良好的塑性和韌性,低的缺口偏斜敏感度和較低的冷脆轉化溫度。經采用20MnSi鋼低碳馬氏體強化,其螺栓使用壽命比原設計的40B鋼螺栓提高1倍。而且20MnSi鋼每噸價格比40B鋼低260元。

  5. 20鋼高強度缸蓋螺栓
  6. 缸蓋螺栓原采用45鋼調質處理,硬度24- 30HRC,淬火時經常發(fā)生12%左右的螺栓縱向裂紋而報廢,且螺紋易滑牙。改用20鋼經910℃*12min加熱,淬入鹽水,200℃*2h回火,表面硬度40-43HRC,心部硬度為30-35HRC。在最大裝配旋緊扭力下,軸向延伸均≤0.09%,而調質狀態(tài)45鋼一般為0.16%,壽命比45鋼提高35%-40%,熱處理合格率100%。

  7. 20MnTiB鋼12.9級高強度螺栓

  某建筑工程用M60大規(guī)格12.9級高強度螺栓,原采用42CrMo鋼制造,但綜合力學性能不合格,特別是塑性、韌性較低。經過技術攻關后采用20MnTiB鋼,經低碳馬氏體強烈淬火,低溫回火后,綜合力學性能符合技術要求。不僅強度高,而且塑性、韌性也好,充分發(fā)揮了低碳馬氏體的高強韌性特點。

全部評論 共 2
評論者:網友
低碳合金鋼的強度、韌性沒問題,但延遲斷裂性能、疲勞強度、耐環(huán)境腐蝕怎樣? 美國通用公司馬1977年曾因設計采用低碳硼鋼制造的高強度螺栓(12.9)斷裂,導到640萬輛車召回,損失5000~7000萬美元.
2008-11-08
評論者:網友
有些內容是不正確的
2008-10-31
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