汽車(chē)緊固件材料及制造工藝
2024/01/03
汽車(chē)緊固件的擰緊工藝技術(shù)和螺紋緊固件本身的發(fā)展是基于連接可靠性和結(jié)構(gòu)輕量化的需要，是螺紋連接設(shè)計(jì)、工藝和材料技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果。螺栓連接的關(guān)鍵是控制螺栓的軸向夾緊力。為了實(shí)現(xiàn)螺栓軸向力的精確控制，必須從緊固件的設(shè)計(jì)和選擇、摩擦系數(shù)的控制、擰緊方法的正確使用等多個(gè)方面加以保證。
汽車(chē)緊固件材料
高強(qiáng)度螺栓鋼多為中碳鋼和中碳合金鋼，均經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后使用。熱處理 (淬火和回火) 后，其顯微組織為回火馬氏體 + 碳化物。在淬火前對(duì)奧氏體進(jìn)行超細(xì)化處理后，證明其力學(xué)性能得到改善。與鋼的傳統(tǒng)細(xì)晶熱處理相比，當(dāng)奧氏體細(xì)化到小于10 μ m時(shí)，所有機(jī)械性能均得到顯著提高。對(duì)于高強(qiáng)度螺栓鋼，僅提高強(qiáng)度和韌性或僅細(xì)化晶粒不能完全滿(mǎn)足應(yīng)用要求。例如，當(dāng)大多數(shù)合金結(jié)構(gòu)鋼的抗拉強(qiáng)度提高到1200MPa時(shí)，會(huì)發(fā)生延遲斷裂，因此進(jìn)一步提高強(qiáng)度將失去使用價(jià)值，并造成更大的不安全性。從實(shí)踐的角度來(lái)看，提高疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命是提高耐延遲斷裂性能的一個(gè)特別重要和更艱巨的課題。
汽車(chē)緊固件抗疲勞性能的提高與碳鋼清潔度的提高有關(guān)，特別是氧化物尺寸和分布的變化。對(duì)于生產(chǎn)這種鋼的電爐冶金工藝來(lái)說(shuō)是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)，需要各方的合作。提高延遲斷裂強(qiáng)度不僅與晶粒細(xì)化有關(guān)，還與鋼的組織和晶界狀態(tài)有關(guān)?？茖W(xué)研究表明，當(dāng)奧氏體晶粒細(xì)化到2μm時(shí)，延遲斷裂并不比粗晶粒好。延遲斷裂本質(zhì)上是一種氫脆現(xiàn)象，通常以晶間斷裂的形式發(fā)展，因此在使用過(guò)程中很容易被延遲。氫脆斷裂。開(kāi)發(fā)的二次硬化鋼的強(qiáng)度比一般調(diào)質(zhì)鋼高200-400MPa，這可以用鋼的冷加工來(lái)解釋。當(dāng)鋼試樣被加載到其屈服極限時(shí)，載荷被快速移除。在二次加載時(shí)，鋼的強(qiáng)度明顯提高，但塑性和韌性均降低。
此外，通過(guò)微觀觀察，冷拔鋼的原子晶格分布比原來(lái)更加有序和規(guī)則，這也表明其強(qiáng)度性能的提高。在采用電加熱處理和循環(huán)熱處理進(jìn)行奧氏體細(xì)晶熱處理的同時(shí)，借鑒了國(guó)外鋼的細(xì)晶效果。利用奧氏體晶界的偏析，通過(guò)低能電子衍射和晶界溫度計(jì)算，強(qiáng)化了原子相的晶界。
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