第六章热处理
一、热处理方式:根据对象及目的不同可选用不同热处理方式。
调质钢:淬火后高温回火(
500-650℃)
弹簧钢:淬火后中温回火(
420-520℃)
渗碳钢:渗碳后淬火再低温回火(
150-250℃)
低碳和中碳(合金)钢淬成马氏体后,随回火温度的升高,其一般规律是强度下降,而塑性、韧性上升。但由于低、中碳钢中含碳量不同,回火温度对其影响程度不同。所以为了获得良好的综合机械性能,可分别采取以下途径:
(
1)、选取低碳(合金)钢,淬火后进行低温
250℃以下回火,以获得低碳马氏体。为了提高这类钢的表面耐磨性,只有提高各面层的含碳量,即进行表面渗碳,一般称为渗碳结构钢。
(
2)、采取含碳较高的中碳钢,淬火后进行高温(
500-650℃)回火(即所谓调质处理),使其能在高塑性情况下,保持足够的强度,一般称这类钢为调质钢。如果希望获得高强度,而宁肯降低塑性及韧性,对含碳量较低的含金调质可采取低温回火,则得到所谓“超高强度钢”。
(
3)、含碳量介于中碳和高碳之间的钢种(如
60,
70钢)以及一些高碳钢(如
80,
90钢),如果用于制造弹簧,为了保证高的弹性极限、屈服极限和疲劳极限,则采用淬火后中温回火。
二、作业流程:
(一
)、调质钢:
退火(珠光体型钢)
1、预热处理:正火
高温回火(马氏体型钢)
(
1)、正火目的是细化晶粒,减少组织中的带状程度,并调整好硬度,便于机械加工,正火后,钢材具有等轴状细晶粒。
2、淬火:将钢体加热到
850℃左右进行淬火,淬火介质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择,一般可选择水或油甚至空气淬火。处于淬火状态的钢,塑性低,内应力大。
3、回火:
(
1)、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度,钢材在
400-500℃左右进行高温回火,对回火脆性敏感性较大的钢,回火后必须迅速冷却,抑制回火脆性的发生。
(
2)、若要求零件具有特别高的强度,则在
200℃左右回火,得到中碳回火马氏体组织。
(二)、弹簧钢:
1、淬火:于
830-870℃进行油淬火。
2、回火:于
420-520℃左右进行回火,获得回火屈氏体组织。
(三)、渗碳钢:
1、渗碳:化学热处理的一种,指在一定温度下,在含有某种化学元素的活性介质中,向钢件表面渗入
C元素。分预热(
850℃)渗碳(
890℃)扩散(
840℃)过程
2、淬火:碳素和低合金渗碳钢,一般采用直接淬火或一次淬火。
3、回火:低温回火以消除内应力,并提高渗碳层的强度及韧性。我司生产中,攻牙螺丝回火温度为
360℃左右,自钻螺丝(墙板钉)回火温度为
200℃左右,之后分别冷却至
34-35℃和
39-40℃。
第七章表面处理
一、表面处理种类:
表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程,其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果,进行的表面处理方法都归结于以下几种方法:
1、电镀:将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中,以电流通过镀液,使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等,有时把煮黑(发蓝)、磷化等也包括其中。
2、热浸镀锌:通过将碳钢部件浸没温度约为
510℃的溶化锌的镀槽内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸镀铝是一个类似的过程。
3、机械镀:通过镀层金属的微粒来冲击产品表面,并将涂层冷焊到产品的表面上。
二、作业流程
(一)、镀锌(蓝白、五彩、黑色)
1、前处理:热脱脂槽(
5槽)电解脱脂槽(
3槽)除锈槽(
4槽)
2、电镀:电镀槽(
20槽)(氯化铵、氧化锌、光泽剂、柔软剂溶液)。
3、后处理:溶化槽(
1槽)青药槽(
1槽)(蓝白
/五彩
/黑色)
(二)、煮黑:
1、前处理:热脱脂槽(
4槽)除锈槽(
4槽)
2、煮黑:煮黑(
5槽)(片碱、亚硝酸钠溶液)
3、后处理:防锈油(
1槽)
(三)、磷化:
1、前处理:热脱脂槽(
1槽)除锈槽(
1槽)电解脱脂槽(
1槽)、
表面处理(
1槽)
2、磷化:磷化(形成皮膜)
3、后处理:浸防锈油(
2槽)
(四)、热浸镀锌:
1、前处理:脱脂槽(
1槽)除锈槽(
1槽)
FLUX槽(
1槽)烘干
2、热浸镀锌:热浸锌槽
3、后处理:离心处理氯化氨冷却清水冷却
二、品质控制:
电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准,其次是外观。耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境,设置为试验条件,对其加以腐蚀试验。电镀产品的质量从以下方面加以控制:
1、外观:
制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹,不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
2、镀层厚度:
紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建议的经济电镀镀层厚度为
0.00015in~
0.0005 in(4~
12um)。
热浸镀锌:标准的平均厚度为
54 um(称呼径≤
3/8为
43 um),最小厚度为
43 um(称呼径≤
3/8为
37 um)。
3、镀层分布:
采用不同的沉积方法,镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上,转角处获得较厚镀层。在紧固件的螺纹部分,最厚的镀层位于螺纹牙顶,沿着螺纹侧面渐渐变薄,在牙底处沉积最薄,而热浸镀锌正好相反,较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部,机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同,但是更为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。
4、氢脆:
紧固件在加工和处理过程中,尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中,表面吸收了氢原子,沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时,氢朝着应力最集中的部分转移,引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力
-破裂
-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内。
为了消除氢脆的威胁,紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙,以使氢从镀层中渗出,烘焙通常在
375-4000F(
176-190℃)进行
3-24小时。
由于机械镀锌是非电解质的,这实际上消除了氢脆的威胁,而我司镀锌利用电化学方法,存在氢脆现象。另由于工程标准禁止硬度高于
HRC35的紧固件(英制
Gr8,公制
10.9级以上)热浸镀锌。所以热浸镀的紧固件很少发生氢脆。
5、粘附性:
以坚实的刀尖和相当大的压力切下或撬下。如果在刀尖前面,镀层以片状或皮状剥落,以致露出了基体金属,应认为粘附性不够。
第六部分标准规范
标准就是规范,每个国家和部门都有自己的标准。目前,我们在平时的业务中最常用到的标准有以下几种:
GB—中国国家标准(国标)
ANSI—美国国家标准(美标)
DIN—德国国家标准(德标)
ASME—美国机械工程师协会标准
JIS—日本国家标准(日标)
BSW—英国国家标准
GB—国家标准是我国众多标准中的一种,另外还有行业标准,专业标准和部门标准等。国家标准又分:
GB(强制性标准)和
GB/T(推荐性标准)以及
GBn(国家内部标准)等。我们平常看到的像
GB30,
GB5783等等都是强制性的标准。
以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的不同以外,最主要的是螺纹部分的不同。
GB、
DIN、
JIS等的螺纹都有是以
MM(毫米)为单位,统称为公制螺纹。另像
ANSI、
ASME等的螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了公制螺纹和美制螺纹外还有一种
BSW—英制标准
,其螺纹也是以英寸为单位,俗称惠氏螺纹。
公制螺纹是以
MM(毫米)为单位,它的牙尖角为
60度。美制螺纹和英制螺纹都是以英寸为单位的。美制螺纹的牙尖角也是
60度,而英制螺纹的牙尖角为
55度。由于计量单位的不同,导致了各种螺纹的表示方法也不尽相同。例如像
M16-2X60表示的就是公制的螺纹。他的具体意思是表示该螺丝的公称直径为
16MM,牙距为
2MM,长度为
60MM,又如:
1/4—20X3/4表示的就是英制的螺纹,他的具体意思是该螺丝的公称直径为
1/4英寸(一英寸
=25.4MM),在一英寸上有
20个牙,长度为
3/4英寸。另外要表示美制螺丝的话一般会在表示英制螺丝的后面加上
UNC以及
UNF,以此来区别是美制粗牙或是美制细牙。
在平时的内销业务中,我们最常遇到的标准是
GB(国标)和
DIN(德标)。
在非芳生产品方面,主要会接触到以下几种标准:
GB30;
GB5783;
GB5782;
GB52;
GB6170;
GB818;
GB819;
GB845;
GB846;
GB70;
DIN912;
DIN933;
DIN931等。目前
GB30(老国标)在标准书中已被
GB5783(新国标)所代替。
GB52(老国标)在标准书中已被
GB6170(新国标)所代替。
在
1986年,我们国家对标准件制定了新标准,在业务中一般俗称为新标,使用最多的主要有
GB5780、
GB5781、
GB5782、
GB5783、
GB5784。
GB5780为六角头粗杆半牙螺丝,其精度等级为
C级产品,可用
GB5782来代替(
GB5782为六角头粗杆全牙螺丝,其精度等到级为
A级和
B级。)
GB5781为六角头全牙螺丝,精度等级为
C 级产品。可用
GB5783来代替(
GB5783为六角头全牙螺丝,其精度等级为
A级和
B 级)。
GB5784为细杆半牙的六角螺丝。
新标与老标的区别在于:
M8、
M10、
M12、
M14、
M22系列的产品,在对边宽度上有所区别。除
M22系列的新产品外,新标产品
M8、
M10、
M12、
M14的头部对边比老标的对边要小
1MM。分别为
13、
16、
18、
21MM ,而
M22系列的新产品,新标比老标的对边反而要大
2MM,应特别注意。对于头部厚度,新标和老标之间略有差别,在要求不是非常严格的情况下可以通用。
新标与德标的区别在于:
M10、
M12、
M14、
M22的产品规格,在对边宽度上有所差别。
M10、
M12、
M14的头部对边新标比德标要小
1MM。而
M22的新产品的,其头部对边比德标的对边宽度要大
2MM ,其它的均可通用。
对于六角螺帽,常用的标准有:
GB52、
GB6170、
GB6172和
DIN934,对于它们之间的主要区别有:
GB6170的厚度要比
GB52、
GB6172和
DIN934来的厚,俗称为厚螺帽。另外就是对边上的区别,
M8的螺帽系列中
DIN934、
GB6170、
GB6172的对边都是
13MM比
GB52的对边
14MM要小
1MM,
M10的螺帽,
DIN934与
GB52的对边为
17MM,比
GB6170和
GB6172的的对边要大
1MM,
M12的螺帽,
DIN934、
GB52的对边为
19MM比
GB6170和
GB6172的对边
18MM要大
1MM。对于
M14的螺帽,
DIN934、
GB52的对边为
22MM比
GB6170和
GB6172的对边
21MM要大
1MM。另外就是
M22的螺帽,
DIN934、
GB52的对边为
32MM,比
GB6170、
GB6172的对边
34MM要小
2MM。(
GB6170和
GB6172除了其厚度不一样外,对边宽度完全一样)其余规格在不考虑厚度的情况下,可以通用。
在内六角方面,国标中有两个版本,一个为
GB70—76,
76年版本,一个为
GB70—85 85年版本,我公司现执行
DIN912的标准,所以在实际业务操作中应注意区别:其中
GB70—85与
DIN912完全重合,故对于使用新标的情况,不存在着差别,主要是
GB70—76与
DIN912之间有所区别:
M8系列的内六角产品,
GB70—76的圆头径为
12.5MM,比
DIN912的
13.27MM要小一些
,M10系列的内六角产品
,GB70—76的圆头径为
15MM,比
DIN912的
16.27要小一些
,M12系列的内六角
,GB70—76的圆头径为
18MM,比
DIN912的对边
18.27要小一些
,另像
M16、
M20系列的内六角
GB70—76的圆头径比
DIN912的要小
0.33MM,分别为
24MM,
30MM。
DIN912的则分别为
24.33MM和
30.33MM。另外老标与德标内六角之间的内对边宽度由于标准不同而不同,
GB70—76的内对边要小一些,在业务作业中也应加以注意。
另外,平时可能会用到的马车螺丝也有一些区别,在此也作一个说明,在国标中,有两种马车螺丝的标准,即
GB12(小半圆头方颈螺丝)和
GB14(大半圆头方颈螺丝),平时在市面上较常用的还有德标标准
DIN603。现对这三者加以区别:对于圆头颈,在同一规格比较时是:
GB12<GB14<DIN603。通常在马车螺丝的使用时,往往要求头颈大而厚,所以
DIN603马车螺丝的标准完全符合要求。
评论
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惺有麟溪(实习生)2009-10-05 16:06:42
文章内容详细,很适合刚入门的人掌握基础知识。顶一下!