紧固件网带炉热处理常识

热处理是为了提高螺栓的综合力学性能，以满足产品规定的抗拉强度和屈强比。含碳量越高，钢的强度越高，塑性越低。锰能减少硫对钢的有害性。

紧固件热处理与网带炉操作

紧固件在机械构件中起到联接、定位以及密封等作用，其中高强度螺栓用量最大，材料的选用是保证质量的基础。热处理技术对高强度螺栓，尤其是它的内在质量至关重要。

高强度螺栓共有四个性能等级，即8.8、9.8、10.9和12.9级，而日本汽车企业标准则有（7T、8T、9T、10T、11T）等级别，这些级别则要进行热处理。热处理是为了提高螺栓的综合力学性能，以满足产品规定的抗拉强度和屈强比。

紧固件热处理与网带炉操作

1、高强度螺栓用钢高强度螺栓用钢材化学成分要求如下：碳是影响钢材塑性变形的最主要元素。含碳量越高，钢的强度越高，塑性越低。

含碳量越高，淬火加热温度越低，淬硬性提高，开裂和变形的倾向增

大。锰能减少硫对钢的有害性。

作为钢中常存元素，锰的提高可使钢的抗拉强度和屈服强度提高，淬透性增加。合金钢中CrMo和CrMoV两类钢更能满足在复杂条件下使用的高强度紧固件。

35CrMo、40Cr、42CrMo钢是在优质碳素结构钢中加入少量（不超过5%）合金元素而制成。钢的淬火性能基本上是由含碳量决定的，合金元素的强化作用可增加钢的淬透性，故这些钢适用于≥10T、10.9、11T级高强度紧固件。

2、热处理工艺制定原则高强度螺栓调质要获得良好综合机械性能的回火索氏体、回火托氏体组织，其前提是整体淬火时要保证心部得到马氏体组织。这与淬透性有着密切的关系。

淬透性是指钢经奥氏体化以后接受淬火的能力（或淬火时淬硬层深入钢件内部的能力）。同一牌号不同炼钢炉次的试样，其化学成分是允许在一定范围内波动的，尤其是SWRCH 35K钢会因为各钢厂在冶炼技术，标准及效益有所区别而不同。

因此，在热处理时要有所区别。对于高强度螺栓整个截面均匀承受载荷，至少应要求心部有90%以上马氏体，但对心部淬硬的螺栓来说，

其尺寸落在“淬裂危险尺寸”范围内时，由于组织应力和热应力的综合作用，而产生的最大拉应力将处于零件表面附近，从而容易引起淬裂，这个淬裂危险尺寸与所用淬火剂有关，水淬时是φ8-φ10mm左右，油淬时是φ20-φ39mm左右。

淬火加热温度，主要根据钢的化学成分，结合具体工艺因素进行确定的。钢的化学成分是确定淬火温度的主要因素，根据选择淬火介质的不同，采用的淬火加热温度不同。

亚共析钢为Ac 3 30?50℃，35钢Ac 3 =803℃、ML35钢Ac 3 =807℃、SWRCH 35K钢Ac 3 =805℃、35钢Ac 3 =780℃。淬火是最为关键的工序之一，习惯上将淬火高温回火称为调质处理。

为了把螺栓强度和保证应力控制在合格范围，在提高硬度下限值基础上，回火时更应关注以下五个方面。材料的区别、炉型的区别、镦制的区别（红冲与冷镦成型区别）、螺纹的区别（全牙与半牙的区别，全牙总有效截面积小＜/p>

承载抗拉强度低，回火温度偏差5-10℃）和介质的区别（水淬与油淬的区别）。3、网带炉操作要点高强度紧固件生产量大、价格低廉，螺纹部分又是比较细微相对精密，因此网带炉尤其适用于中小规格紧固件的热处理，自动化程度高，热处理质量好。

3．1 网带炉的特点：a、智能化己实现整个系统实施多项目操作，控制网带速度、温度、碳势、工艺数据可储存10年；b、高质量加热区炉温波动幅度不大于±5℃，炉温均匀性不大于10℃，炉内气氛均匀性不大于±0.05%C，氧探头、除碳空气泵、碳势控制仪、炉气调节器可靠配合在网带炉上，以适合甲醇、甲苯（丙烷）气氛，炉内气氛由高纯度甲醇通入炉内裂解作为载气，以高纯度甲苯（丙烷）通入炉内裂解作当富化气，碳势设定为0.36%-0.45%。3．2 网带炉操作要点：a、清洗很重要未清洗的工件所带入的油气在炉内气氛影响明显，CH 4（甲烷）、CO 2（二氧化碳）量偏高，CO（一氧化碳）偏低，易产生大量碳黑。

b、加料厚薄加热区炉温波动幅度应不大于2 0 -30℃，加料时请注意一区温度下降不应大于设定温度50-60℃，超过了就应减薄加料，原则上对M8、M10、M12不大于零件厚度，对量大的加热厚度不大于40mm，应避免加热不足；对量少时加热则应注意堆积一块，不要散开，否则易造成过热、过烧。

c、及时清除清洗箱内污物，调整网带偏移要养成习惯。

d、热处理能耗占热处理工序成本35%-45%，节能是热处理工艺一项不得不投资的工作。一方面早作计划安排，生产上尽量相同的品种一块做；另一方面避免返工，提高产品一次合格率，自检要及时、准确，

减少差错率。

e、考虑到原材料可能存在脱碳层，碳势设定0.36%-0.45%，脱碳时用上限，不脱碳用下限，减少消耗费用。4、复碳工艺8 . 8 级以上高强度紧固件多采用S W R C H 3 5 K、35CrMo、40Cr钢制造，采用冷镦成形时，原材料的脱碳层不但存在，而且被挤压到螺纹的顶部，造成螺纹强度的大大降低，使用时易发生脱扣现象，使螺栓失去紧固作用。

因此，除在淬火加热时要保护螺纹顶部不脱碳，还要对原材料己脱碳的螺栓进行适度的复碳。把网带炉中的保护气氛的碳势调到和被复碳的螺栓原始含碳量基本相等，使己脱碳的螺栓慢慢恢复到原来的含碳量，碳势设定在0.42%-0.45%，复碳温度与淬火相同，70-80min 可复碳0.10-0.15mm，不能在高温下进行，以免晶粒粗大，影响机械性能。

5、渗碳5．1 渗碳概述渗碳是为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。渗碳的主要目的是提高零件表面的含碳量，从而使零件经热处理后，在韧性、具有断裂抗力的心部外面形成一层硬的、耐磨的渗碳层。

随着表面碳含量增加，螺钉的抗弯强度及冲击韧度降低，而抗扭强度及疲劳强度提高，至碳的质量分数为0.90%-1.00%时达最大值。当碳的质量分数低于0.70%时，耐磨性和强度不足，当高于1.00%时，则因淬火后表面碳化物及残余奥氏体量增加而损害钢的性能。

5．2 影响气体渗碳工艺的主要因素a、温度和时间碳渗入钢中的最大速度受碳在奥氏体中扩散速度的限制，这种扩散速度随温度的提高而大大提高，碳在920℃渗入的速度约比870℃快40%。当工件的材质、渗碳温度和碳势确定后，渗碳时间将根据渗碳层深度确定，一般浅层渗碳约2-3h。

b、渗碳气氛各种渗碳剂或渗碳气体在高温下产生的活性碳原子是不一样的。为了评价气氛的渗碳能力，把在设定温度下，钢件表面碳含量（奥氏体状态）与炉中气氛达到动平衡时，钢件表面的实际碳含量称为碳势。

并过控制碳势来控制气氛的渗碳能力。c、钢的化学成分钢中的合金元素对钢吸收碳的能力和碳向内部扩散都有很大影响。

Mn、B、Ti碳化物形成元素能提高渗层表面的碳含量，并具有较高韧性，适当提高淬透性。5．3 气体渗碳工艺的注意事项在使用网带炉进行渗碳工艺时，虽然采用了氧探头进行碳势控制，但并不是设