高强度螺栓热处理工艺改进
螺丝电镀后氢脆问题及解决方案

螺丝电镀后氢脆问题及解决方案直接说结论:以合金钢作原料生产的10.9级、12.9级、14.9级高强度螺栓电镀后(或仅酸洗后),必须在第一时间除氢脆处理,除氢脆处理的方法是:200度烘箱加热3-4小时析出氢原子。
以下内容是唠叨:第二次世界大战初期,英国皇家空军一架Spitpie战斗机由于引擎主轴断裂而坠落,机毁人亡,此事曾震惊英国朝野。
1975年美国芝加哥一家炼油厂,因一根15cm的不锈钢管突然破裂,引起爆炸和火灾,造成长期停产。
法国在开采克拉克气田时,由于管道破裂,造成持续一个月的大火。
我国在开发某大油田时,也曾因管道破裂发生过井喷,损失惨重。
在军事方面还有:美国“北极星”导弹因固体燃料发动机机壳破裂而不能发射,美空军F-11战斗机在空中突然坠毁等。
途中行驶的汽车因传动轴突然断裂而翻车,正在机床上切削的刀具突然断裂等事故枚不胜举。
这些灾难性的恶性事故,瞬时发生,事先毫无征兆,断裂无商量,严重地威胁着人们生产财产安全。
起初科学工作者们对出事原因,众说纷纭,一筹莫展。
后来经过长期观察和研究,终于探明这一系列的恶性事故的罪魁祸首——氢脆。
1、氢脆的原因氢脆通常表现为钢材的塑性显著下降,脆性急剧增加,并在静载荷下(往往低于材料的σb)经过一段时间后发生破裂破坏的趋势。
众所周知,氢在钢中有一定的溶解度。
炼钢过程中,钢液凝固后,微量的氢还会留在钢中。
通常生产的钢,其含氢量在一个很小的范围内。
氢在钢中的溶解度随温度下降而迅速降低,过饱和的氢将要析出。
氢是在钢铁中扩散速度最快的元素,其原子半径最小,在低温区仍有很强的扩散能力。
如果冷却时有足够的时间使钢中的氢逸出表面或钢中的氢含量较低时,则氢脆就不易发生。
如果冷却速度快,钢件断面尺寸比较大或钢中氢含量较高时,位于钢件中心部分的氢来不及逸出,过剩的氢将进入钢的一些缺陷中去,如枝晶间隙、气孔内。
若缺陷附近由于氢的聚集会产生强大的内压而导致微裂纹的萌生与扩展。
这是由于缺陷吸附了氢原子之后,使表面能大大降低,从而导致钢材破坏所需的临界应力也急剧降低。
10.9级大规格风电螺栓热处理工艺研究

10.9级大规格风电螺栓热处理工艺研究摘要:大规格风电螺栓要求具有很高的强度、良好的塑性和韧性指标,常规调质处理热处理手段很难达到要求,通过调整热处理工艺及设备改进圆满的解决了大规格风电螺栓高强度和高的低温冲击韧性的矛盾,并得出了最佳工艺方案,为解决生产中类似问题提供借鉴。
关键词:42crmoa钢;风电螺栓;水溶性淬火液;低温冲击性中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:1风电螺栓的要求风电螺栓需要很高的抗拉强度、高的屈服强度和良好的低温冲击韧性。
42crmoa钢是一种中碳高强度合金结构钢,在调质状态下能够满足上述要求。
我公司大量采用42crmoa钢来生产m36以上的大规格10.9级(hrc33~39)风电螺栓,其化学成分范围见表1,主要机械性能要求见表2。
其制造流程为:下料-锻造-粗加工-热处理-做纵向力学性能,探伤-合格后转精加工。
虽然42crmoa钢风电螺栓性能要求较普通钢结构高强度螺栓高,但主要难题是在连续大批量生产时,在满足高抗拉强度和屈服强度的基础上,同时具有良好的低温冲击韧性(试样尺寸:10*10*55mm,akv2.00mm)。
表142crmo钢化学成分%表210.9级风电螺栓机械性能要求我公司采用苏州新凌无马弗罐托辊式保护气氛网带炉,经检验无脱碳增碳,螺栓规格:m48mm*240mm,其机械性能见表3。
在实际的生产过程中发现在满足高抗拉强度和屈服强度的同时,其低温冲击吸收功往往只有10到20j之间,而客户把零下45摄氏度时的冲击吸收功大于27j的性能要求作为重点质量把关。
所以按原工艺,满足了低温冲击性能,就往往导致抗拉强度或屈服强度又不合格。
原两次热处理工艺方案如下:一次处理方案:1、保温温度为860℃,保温75 min,淬10#机械油,520℃回火,保温150 min,水冷二次处理方案:2、保温温度为860℃,保温75 min,淬10#机械油,540℃回火,保温150 min,水冷表3m48螺栓的原热处理工艺及主要机械性能为了满足风电螺栓工艺要求,经过对热处理工艺的认真分析研究,首先对现有的生产设备进行改造,然后调整热处理工艺,最终达到了客户所需的要求,具体机械性能如表3。
提高螺栓强度的措施

提高螺栓强度的措施引言螺栓是一种常用的连接元件,广泛应用于各种工程领域中。
螺栓的强度是保证连接可靠性和安全性的关键因素之一。
本文将介绍几种提高螺栓强度的常见措施,以帮助读者在工程设计和制造中选取适用的方法。
1. 选用高强度材料选择高强度材料是提高螺栓强度最直接的措施之一。
常用的高强度材料包括合金钢和不锈钢等。
这些材料具有较高的抗拉强度和抗剪强度,能够提供更大的连接力和承载能力。
2. 优化螺栓的几何形状螺栓的几何形状也会对其强度产生重要影响。
有以下几种优化螺栓几何形状的措施可以考虑:•增加螺纹截面积:增加螺纹的截面积可以增加螺纹的抗拉强度和抗剪强度。
可以通过增大螺纹的直径或增加螺纹的数量来实现。
•改变螺纹形状:选择合适的螺纹形状可以增加螺纹的紧固力和抗扭转能力。
常见的螺纹形状包括V型螺纹和三角形螺纹。
•增加螺栓的长度:增加螺栓的长度可以增加连接的稳定性和承载能力。
但需要注意螺栓长度过长可能导致螺栓过度伸长,造成连接松动。
3. 严格控制螺栓的制造工艺螺栓的制造工艺对其强度和质量也有很大影响。
以下是几个可以提高螺栓强度的制造工艺控制措施:•精密锻造:通过精密锻造工艺可以提高螺栓的密度和强度,减少内部缺陷和晶界间隙。
•确保热处理的合理性:适当的热处理可以提高螺栓的硬度和强度。
必须确保热处理的温度、时间和冷却速度等参数控制合理。
•严格的表面处理:螺栓的表面处理可以提高其耐腐蚀性和摩擦特性。
通过镀锌、镀镍等表面处理方式,可以延长螺栓的使用寿命。
4. 适当选择螺栓的使用环境螺栓的使用环境也会对其强度产生一定影响。
以下是选择螺栓使用环境的几个关键因素:•温度:高温环境下螺栓往往容易产生退火、脆化等问题。
在高温环境中需要选用耐高温材料或采取其他保护措施。
•湿度和腐蚀性:潮湿和腐蚀性环境容易导致螺栓的腐蚀和疲劳破坏,因此需要选用耐腐蚀材料或采取腐蚀防护措施。
•振动和冲击:振动和冲击会对螺纹造成额外的负荷,导致螺栓松动和断裂。
42CrMoVNb高强度螺栓钢的热处理研究

实 质 的重要 物理量 ) 的位 错群 交截 时
位 错 的 塞 集 数 目 , 止 了 过 大 的 应 力 防 集 中, 此 , 强化 的同时并不降低韧 因 在
伴 随 着 回火 温 度 的 升 高 , 原 子 C 的 固溶强 化作 用逐渐 消 失 , 而合 金元
素 的 弥 散 强 化 作 用 逐 渐 加 强 , ■ 者 在
高 强 度 螺 栓 钢 强 度 、 度 、 性 和 硬 韧
塑 性 的 影 响 。 了 考 察 回火 温 度 对 为 4 Cr O 2 M VNb 钢力学 性 能的影 响 , 将 试 样 在 9 0℃ 温 度 下 奥 氏体 化 并淬 3 火, 然后将 其在 4 0~6 0C问不 同的 0 5 ̄ 回火 温度 下进 行 回火 处理 。 了考察 为
这 是 因 为 随 着 回 火 温 度 的 升 高 , 饱 和 的 碳 ( 从 a 固溶 体 中 过 C) 逐 渐 析 出, 饱 和 C 子 的 固 溶 强 过 原 化作 用 逐渐 消 失 , 以强 度 、 度 逐 所 硬
渐 降 低 。 由 4 Cr O Nb 的 化 而 2 M V 钢
物 几 乎 全 部 析 出 , 次 硬 化 的 作 用 减 二
断升 高 ,2 MO 4 Cr VNb 钢的 性 逐渐 提高 , 但提高 幅度 较小 ;2 r VNb 4 C Mo
钢 的 韧 性 随 同 火 温 度 的 提 高 而 不 断 提 高, 而且 大 幅 度 提 高 。
限 制 了 具 有 不 同 柏 氏 矢量 ( 述 位 错 描
4 Cr 高强度螺栓 钢 的 2 o N M V b 热处 理研究
■ 文/ 燕友增 孙 宏飞 高 鹏 李福村 山 东科技 大学材料 学院
螺 栓 是 一 种 应 用 非 常 广 泛 的 配 件 , 航 空航 天 到 日常生 活 都离 不开 从
高强度螺栓用ML25B钢的热处理工艺

除较 彻 底 。
从 冷水 江 钢 铁 有 限 责任 公 司
定 ,螺栓 用钢 材是碳 素钢和 为增
加 强 度 、淬 透 性 而 添 加 铬 、铜 、 镍 、锰 等 合 金 元 素的 合 金 钢 ,以 及耐蚀为主的不锈钢等。此外 , 还 有 添 加 微 量 硼 使 淬 透性 大 幅 度 提 高 的 碳 硼 钢 。而 钢 材 的 淬 透性 越 好 ,调 质后 的 屈 强 比也 越 大 , 屈 强 比 的 增 大 意 味着 能 更好 地 发
冷 镦 加 工 , 不 需 要 预 先 球 化 退
( 1 )碳 :碳 是影响 钢材 冷
塑性 变 形 的最 主要 元 素 。 含 碳量 越 高 ,钢 的 强 度越 高 ,而 塑性 越
挥钢 材的潜 力 ,这对 于满 足产品
规 定 的 抗 拉 强 度 和屈 强 比的 高 强
火 处 理 , 节 约 了螺 栓 的 制 造 成 本 。M L 2 5 B 是GB / T 6 4 7 8 ~2 0 l 5 ( ( 冷 镦 和 冷挤 压 用 钢 新标 准 中
I l 热处理 H ‰㈨
高强度螺栓用M L 2 5 B 钢的热处理工艺
付平安 ,罗艳 冰 ,张先 鸣
摘要 :ML 2 5 B ;  ̄ . . G B / T 6 4 7 8 -2 0 1 5《 冷镦和 冷 挤压 用钢》 新标 准中 的一个 新牌 号 ,探 讨 了ML 2 5 B 碳 硼钢 的 热处理 淬 火方 法 以
下 面 简述 M L 2 5 B 碳 硼钢 的 热
处 理 淬 火方 法 以 及 进 行 的 热 处 理
0 . 2 8 % ,尽 量 不 考 虑退 火 工 艺
处理 。 Leabharlann 工艺 试验 ,供 参 考 。
高强度螺栓生产加工工艺流程

高强度螺栓生产加工工艺流程高强度螺栓生产主要分为热轧盘条-(冷拨)-球化(软化)退火-机械除鳞-酸洗-冷拨-冷锻成形-螺纹加工-热处理-检验几步!一,钢材设计在紧固件制造中,正确选用紧固件材料是重要一环,因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。
如材料选择不当或不正确,可能造成性能达不到要求,使用寿命缩短,甚至发生意外或加工困难,制造成本高等,因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。
冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。
由于它是常温下利用金属塑性加工成型,每个零件的变形量很大,承受的变形速度也高,因此,对冷镦钢原料的性能要求十分严格。
在长期生产实践和用户使用调研的基础上,结合GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及目标JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点,以8.8级,9.8级螺栓螺钉的材料要求为例,各种化学元素的确定。
C含量过高,冷成形性能将降低;太低则无法满足零件机械性能的要求,因此定为0.25%-0.55%。
Mn能提高钢的渗透性,但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能;在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向,故在国际的基础上适当提高,定为0.45%-0.80%。
Si能强化铁素体,促使冷成形性能降低,材料延伸率下降定为Si小于等于0.30%。
S.P.为杂质元素,它们的存在会沿晶界产生偏析,导致晶界脆化,损害钢材的机械性能,应尽可能降低,定为P小于等于0.030%,S小于等于0.035%。
B.含硼量最大值均为0.005%,因为硼元素虽然具有显著提高钢材渗透性等作用,但同时会导致钢材脆性增加。
含硼量过高,对螺栓,螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。
二,球化(软化)退火沉头螺钉,内六角圆柱头螺栓采用冷镦工艺生产时,钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。
冷镦过程中局部区域的塑性变形可达60%-80%,为此要求钢材必须具有良好的塑性。
高强度螺栓用ml25b钢的热处理工艺

高强度螺栓用ml25b钢的热处理工艺高强度螺栓ML25B钢热处理工艺:一、硫化:1、硫化温度:为了能够获得最佳力学性能,ML25B钢的硫化温度一般为820℃。
2、硫化时间:根据不同厚度和材料的不同,硫化时间也不同。
一般情况下,厚度大于2.5毫米的材料,需要硫化12小时##,厚度小于2.5毫米的材料,可缩短时间至8小时。
3、硫化方式:ML25B钢的硫化一般使用深度硫化的方式,即在温度下以恒定的渗透率,实现深度硫化。
二、回火:1、回火温度:在进行回火前,应将硫化后的ML25B钢在常温空气中,在150℃附近进行升温处理,实现先硫后回火,以获取最优的必要性能。
回火的温度主要根据最终的力学性能,一般在1050℃和860℃之间。
2、回火时间:根据最终要求的力学性能和部件的厚度,确定回火时间。
一般情况下,回火的时间为5~10分钟。
三、淬火:1、淬火温度:淬火有助于去除回火后的材料弹性应变,减少晶间析出和产生塑性应变,提高材料的坚硬度及耐磨性。
淬火首选低温淬火,通常温度维持在520℃附近。
2、淬火时间:一般情况下,厚度大于2.5毫米的材料,需要淬火6小时;厚度小于2.5毫米的材料,可缩短时间至3小时。
四、渗碳:1、渗碳温度:为了获取最佳的力学性能,ML25B钢的渗碳温度一般可设定为820℃的温度。
2、连续渗碳时间:根据不同厚度和材料的不同,连续渗碳时间也不同。
一般情况下,厚度大于2.5毫米的材料,需要进行12小时的渗碳;厚度小于2.5毫米的材料,可缩短时间至8小时。
以上就是ML25B钢的高强度螺栓的热处理工艺,主要包括硫化、回火、淬火和渗碳四个工序,对硫化、回火、淬火温度和时间都有一定的规定和要求,可以根据厚度多重要求调整温度和时间,严格按照热处理的程序来进行热处理,才能获得高强度的螺栓。
高强度螺栓连接施工的注意点

高强度螺栓连接施工的注意点屈丽娟李毅民钱亚臣By Qu lijuan Li Yimin Qian Yachen2006-2-21摘要:高强度螺栓在施工中经常出现连接板和母体间滑移或螺栓拉断等问题,本文结合生产实际提出施工方法和解决办法供施工者参考和借鉴。
关键字:高强度螺栓连接施工高强度螺栓连接已经普遍的被应用到建筑钢结构、桥梁、大型起重机械等钢结构上。
在某种意义上讲高强度螺栓已经部分取代了铆钉。
尽管国内早已有相关技术标准等文件对高强度螺栓的施工有所规定,但标准的种类较多。
相关的机械设计手册中的相关内容也各有所不同。
高强度螺栓在现场的施工中经常发生这样或那样的问题,影响了施工的进度和质量。
在此,本文结合生产实际和现代国家标准就高强度螺栓的连接现场施工问题作一讨论,说明在实际应用高强度螺栓最容易出现的常见问题供设计者和施工者参考。
1.高强度螺栓连接副的施工扭矩在高强度螺栓连接施工中,许多设计者在施工图纸中标明了在施工时终扭高强度螺栓螺母的扭矩,而最终经常出现两种情况,一是在安装结束后加载时出现结合面的滑移现象;二是在施工工程中出现了螺栓被扭断现象。
在技术文件和图纸中各个企业的给定扭矩各不相同甚至有些数据相差甚大,而实际上大家都选用符合同一国家标准的高强度螺栓。
而在采购时不同的企业不同的批号的高强度螺栓的扭矩系数也是不同的,所以,一般最好不在图纸中给出确定的扭矩数值,以免所给定的扭矩数值和实际的需要数值偏差过大而影响到施工的质量。
在施工现场,一些安装部门会遇到高强度螺栓被拉断或者结合面出现滑移现象而不得不更换螺栓或将结合面处的连接板焊上。
可见高强度螺栓的施工扭矩数值非常重要。
在施工前必须十分合理的确定其参数,以保证最终的施工质量。
高强度螺栓最早使用的时间大约在三十多年前,当时各个企业一般自己设计制造高强度螺栓。
国家标准对高强度螺栓的要求也未达到现在这样规范和完整。
高强度螺栓在制造时也不规范。
制造时螺栓或螺母的毛坯常常是由机械加工完成,而不是现代的模锻制造;在螺纹方面常常使用普通机床加工螺纹而不是使用滚丝机加工制造。