紧固件基础知识

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第二章、 第二章、热处理基本概念
金属热处理是将金属材料(其中包括黑色金 属材料和有色金属材料及其加工后的工件) 在固态范围内,通过一定的加热,保温和冷 却,使金属或合金的内部组织发生变化,从 而获得预期的性能(如力学性能、加工性能、 物理和化学性能)、组织和结构的工艺过程 的总称。
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一、退火
(一)、概念: 把钢加热到适当温度(一般Ac1以上),保温一定的时间, 然 后缓慢冷却,以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。 (二)、目的: 1、降低硬度,以利于切削加工; 2、提高钢的塑性和韧性,以便于冷变形加工; 3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造 成的各种组织缺陷; 4、细化晶粒,改善钢中碳化物的形态及分布,为最终热处 理做好组织准备; 5、消除内应力,以减少变形和防止开裂。
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四)、我司常用材料牌号 )、我司常用材料牌号
1、低碳钢:A01B4、1001A、1001T、1006A、1006K、1006R、 1008A、1008K、1008R、1010A、1010K、1010R、1015A、 1015K、1015R、1018A、1018K、1022A、1022K、ML08、 ML10、Q195F、Q235、Q215BF。 2、中碳钢:SWRCH35A、SWRCH35K、SWRCH38F、 SWRCH40K、1035A、1035K、1038A、1040A、1045A、 1045K、ML35、ML45。 3、高碳钢:CTC70、CTC80、H72A、H82A。 4、合金钢:SCM435、SCM440、SCM415、4140、35ACR、 40ACR、 SCR440、40CR、35VB、20MNTIB;10B21、10B30、10B33、 10B38、B25G5;Y40MN、NHF540S。
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三、回火 (一)、概念: 将工件加热到钢的A1以下某一温度,保温一段时间,然后进行冷却(一 般冷至室温)的热处理工艺。 (二)、目的: 1、使工件获得所要求的力学性能; 2、减少或消除残余应力; 3、稳定工件的组织和尺寸。 (三)、分类: 1、低温回火(150~250℃),如渗碳和碳氮共渗件,低合金超高强 度钢等; 2、中温回火(300~450℃),如各种弹簧钢等; 3、高温回火(500~650℃),如螺栓、轴等。
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四、常用合金元素在钢中的作用:
碳(C): 提高钢件强度,提高耐磨性。 钨(W): 提高红硬性。 铬(Cr):提高淬透性、耐磨性。 钒(V): 细化晶粒。 钼(Mo):提高二次硬化。 钴(Co):提高红硬性优胜。 锰(Mn):提高强度,并在一定程度上提高可淬性。 镍(Ni):提高强度,减小氢脆。 硼(B): 提高淬透性。 硅(Si):保证钢件的强度,适当的含量改善钢件塑性和韧 性。 铝(AL):与氮(N)结合成ALN阻止奥氏体晶粒长大。
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(2)、新旧牌号对照。 A6、A7、B6、B7新标准已无相应的钢材与之对应; Q195不分等级,其成份和力学性能分别与B1、A1相同; Q215分A、B两级。与A2、C2相当; Q235分A、B、C、D四级。A、B级分别与A3、C3相当; Q255分A、B两级。与A4、C4相当; Q275不分等级,成份和力学性能与C5相当。 2、优质碳素结构钢: 一般用两类数字表示,代表平均碳含量,以万分之一(0.01%)表示。例:45钢,表示平均 碳含量为0.45%左右。 3、碳素工具钢: 在“碳”或“T”字的后面附以数字,表示钢中的平均碳含量,以千分之一(0.1%)表示。若 为高级优质碳素工具钢,则在数字后面附加以“高”或“A”。例如T10A,表示高级优质碳素工 A” T10A 具钢,碳含量1.0%左右。 )、合金钢编号 (二)、合金钢编号 1、合金结构钢: 以两位数字加元素符号再加数字的方法表示。前面的两位数字代表平均碳含量,以万分之一 (0.01%)表示;元素符号后的数字表示该元素的含量,以百分之一表示,当元素含量小于 1.5%时,后面数字不写。 35CrMo:表示该钢碳含量为0.35%左右,Cr含量在1.0%左右(0.8-1.2%),Mo含量小于 1.5%(0.2-0.4%); 40Cr:表示该钢碳含量为0.40%左右,Cr含量在1.0%左右; 20MnTiB:表示该钢碳含量为0.20%左右, Mn含量在1.0%(1.3-1.6%)左右, Ti含量在0.08%左 右, B含量在0.001%以上。 2、合金工具钢: 5 。 以一位数字加化学元素符号,再加数字的方法表示。前一位数字表示平均碳含量,以千分之 一(0.1%)表示。但若钢中的碳含量大
上海强标汽车紧固件制造有限公司
紧固件行业基础知识
講師:张普彬 講師:
編寫日期:2008/04/25 編寫日期:2008/04/25 日期
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第一部分、 第一部分、安全知识与岗位职责
第一章、 第一章、热处理科员工安全操作规范 一、在操作时,员工必须戴好必要的防护用品,如工作服、口罩、手套等,严禁违章操作。 二、操作人员应时刻注意防火、防爆、防烫、防触电,并了解有关救护知识及灭火常识, 保持消防通道畅通,灭火器及其他消防设施前不得堆放任何物品。 三、工作前应检查冷却水、电气设备、仪表、机台运转、抽风机、热回收系统及其他相关设施 运转是否正常,操作工具是否完好;工作中应时刻巡视机台各部件运转是否正常;交接班或工作完 成后应做好场地及设备清理工作。 四、保持各电气控制柜清洁无灰尘,柜内不允许堆放杂物并保持柜门常关。 五、随时注意检查甲醇、瓦斯管路是否通畅、有无泄漏现象;检查瓦斯泄漏警报装置是否完好。 六、使用行车时要经常检查链条等附属设施是否完好,吊料桶或重物时不可超过行车额定负荷, 吊物下严禁站人,操作行车时需保持一定的安全距离,并保持链条处于垂直状态。 七、液化气、油品、脱脂剂等化学药品必须有明确的标识并按规定存放与正确使用。 八、保养烧碳时不允许超过规定温度,抽风机需保持关闭。 九、无资格人员或未经允许不得进入控制室、品检室、液化气站、热处理自动仓库及作业区, 如发现异常及时通知带班或相关维护人员处理。
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(三)按质量分: 按质量分: 1、普通质量钢(P≤0.040%,S≤0.050%); 2、质量钢(P≤0.035%,S≤0.035%); 3、优质钢(P≤0.025%,S≤0.025%); 4、高级优质钢(P≤0.025%,S≤0.015%)。
三、钢的编号 (一)碳钢的编号 1、碳素结构钢 以钢材直径(或厚度)不大于16mm钢的屈服点(σs)数值划分,牌号由屈服点字母、屈服点 数值、质量等级符号、脱氧方法等四个部分按顺序组成。例:Q235-A.F,表示屈服点数值为 235N/mm2的A级沸腾钢。 (1)、符号、代号的意义 Q:钢屈服点; A、B、C、D:质量等级。A、B、C为普通级,硫、磷含量依次降 低;D为优质级; F:沸腾钢; b:半镇静钢;Z:镇静钢;TZ:特殊镇静钢。(Z、TZ省略)
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二、淬火
(一)、概念: 将钢加热到临界温度(Ac3或Ac1)以上,保温一定时间使 之奥氏体化后,以大于临界冷却速度的冷速进行冷却,以得 到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。 (二)、目的: 1、提高工件的硬度和耐磨性; 2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性; 3、获得特殊的物理化学性能(磁性、耐蚀性、耐热性等)。
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第二部分、金属材料及热处理基础 第二部分、 第一章、金属材料基础知识 第一章、
(一)有色金属: 有色金属: 一、金属材料分类 除铁、铬、锰之外的其他金属属有色金属,包括铜及铜合金、 铝及铝合金、其他合金(镁合金、钛合金、镍合金、铅合金、锌合金、硬质合金、锡合 金等)。 黑色金属: (二)黑色金属: 1B 2B 3B 铁、铬、锰属此类,主要包括铸铁与钢两大类。一般含碳量在0.0218C%以下的Fe-C合 金称为纯铁;含碳量在0.0218C%-2.11C%之间的Fe-C合金称为钢;含碳量在2.11C%4.33C%之间的Fe-C合金称为铸铁。 二、钢的分类 按用途分: (一)按用途分: 1A 2A 3A 包括建筑用钢、结构用钢(渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等)、工具钢(碳素工具 钢、低合金工具钢、高合金工具钢等)、特殊用钢(不锈钢、耐热钢、抗磨钢、磁钢 等)。 按化学成分分: (二)按化学成分分: 1、碳素钢(低碳钢:碳含量≤0.25%;中碳钢:碳含量在0.25%-0.60%/0.45%之间;高 碳钢:碳含量>0.60%/0.45%); 2、合金钢(微合金化钢:合金元素含量在0.1%/B-0.001%;低合金钢:合金元素含量 ≤5%;中合金钢:合金元素含量在5-10%范围内;高合金钢:合金元素含量>10%)。 (此划分无严格的规定)
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四、正火
(一)、概念: 将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度,保温一定时间,使奥氏体均匀化, 然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。 (二)、目的: 1、碳含量小于0.5%的钢件常用正火代替退火,这样既节约能源, 又提高生产效率; 2、力学性能要求不高的零件,可用正火作为最终处理; 3、对于过共析钢若有网状碳化物存在,必须进行正火处理,消除 网状碳化物,再进行球化退火; 4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力; 5、细化晶粒,均匀组织。
于等于1%时,前面的数字可不必标出;后面的数字代表相邻前面元素的含量,以1%表示。当元素 含量小于1.5%时,后面数字可不标。 9Mn2V:表示该钢碳含量为0.9%左右,Mn为2%左右,V小于等于1%; CrWMn:表示该钢碳含量大于等于1%,Cr、W、Mn含量均在1%左右。 3、例外: 高速钢、不锈钢、耐热钢的碳含量一般不标出,但如果几个钢的合金元素相同,仅碳含量不同时, 碳含量用千分之几(0.1%)表示。 高级优质钢在钢号后标以“高”或“A”。如38 CrMoAlA。 )、其他牌号 (三)、其他牌号 1、SAE编号: 碳钢10XX。如1006A、1008K、1022、1038、1038H等材质,其中06、08、22、38表示含碳量在 0.06%、0.08%、0.22%、0.38%左右,A表示Al脱氧钢,K表示SI脱氧钢,H表示保证淬透性钢; 硼钢XXBXX。如10B21、10B30等,其中21、30表示含碳量在0.21%、0.30%左右,B表示加入了硼 元素,其含量在0.0005%以上; 铬钼钢41XX。如4135、4140等,其中35、40表示含碳量在0.35%、0.40%左右,最前面的数字4表示 铬含量约0.95%左右,钼含量约0.20%左右。 2、JIS编号: 碳钢SXXC。如S45C、SWRCH22A等,其中45、22表示含碳量在0.45%、0.22%左右,CH表示冷打 钢; 铬钼钢SCMXXX。如SCM435、SCM415等,其中35、15表示含碳量在0.35%、0.15%左右,S表示 STELL(钢),C、M表示铬、钼合金元素,4表示铬含量约1.0%左右,钼含量约0.20%左右。
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五、深冷处理
高碳合金工具钢和经渗碳或碳氮共渗的结构 钢零件,为提高其硬度和耐磨性,或为保证 其尺寸的稳定性,将淬火后已冷到室温的工 件继续深冷至零下温度,使淬火后保留下来 的残余奥氏体继续向马体转变的工艺。一般 情况下,冷处理的温度达到-60~-80℃即可满 足要求。
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六、淬透性与淬硬性
(一)、淬硬性: 钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。主要取决于淬火马氏 体的碳含量,碳含量越高,钢的淬硬性越好。淬硬性与钢中合金元素的含量关系 不大。 (二)、淬透性: 钢能获得淬硬层深度的能力。在同一淬火条件下,获得淬硬层愈深,表示钢的淬 透性愈好。 1、淬透深度标准:人为规定自工件表面到半马氏体组织区的深度作为淬透深度。 如果工件淬火后心部获得了50%的马氏体,就认为被淬透了。 2、影响淬透性的主要因素:淬透性是钢的固有属性,主要取决于临界冷速的大 小,临界冷速越小,钢的淬透性越好;除Co和AL外,所有溶入奥氏体的合金元 素都提高钢的淬透性(如Cr、Mo、Mn、B、V等);适当提高淬火加热温度, 使奥氏体晶粒长大及钢的成分均匀化,也能增加过冷奥氏体的稳定性,提高钢的 淬透性。 3、质量效果:因尺寸不同而使热处理效果不同者,称为质量效果。一般碳钢之 质量效果大,其淬透性较差,导致大规格之螺栓与螺帽淬硬层深度浅,故需考虑 添加B、Mn、Cr等合金元素,或用合金钢来取代碳钢。如10B21、35ACR, 20MnTiB、SCM435等。
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