Yüksek mukavemetli cıvata üretim süreci
Yüksek mukavemetli cıvataların işleme teknolojisi: sıcak haddelenmiş filmaşin - (soğuk çekme) - küreselleştirme (yumuşatma) tavlama - mekanik kireç çözme - asitle temizleme - soğuk çekme - soğuk dövme - diş işleme - ısıl işlem - muayene
1. Çelik tasarım
Bağlantı elemanlarının üretiminde, bağlantı elemanlarının performansı malzemeleriyle yakından ilişkili olduğu için bağlantı elemanı malzemelerinin doğru seçimi önemli bir parçadır. Malzeme yanlış veya yanlış seçilirse, performans gereksinimleri karşılamayabilir, hizmet ömrü kısalabilir, hatta kazalar veya işleme zorlukları meydana gelebilir ve üretim maliyeti yüksek olacaktır. Bu nedenle, bağlantı elemanı malzemelerinin seçimi çok önemli bir bağlantıdır. Soğuk şişirme çeliği, soğuk şişirme şekillendirme işlemiyle üretilen yüksek değiştirilebilirliğe sahip bağlantı elemanları için çeliktir. Oda sıcaklığında metal plastik işleme ile oluşturulduğundan, her bir parça büyük miktarda deformasyona ve yüksek deformasyon hızına sahiptir. Bu nedenle, soğuk şişirme çelik hammaddelerinin performans gereksinimleri çok katıdır.
GB/T6478-2001 "Soğuk Şekillendirme ve Soğuk Ekstrüzyon Çeliği için Teknik Koşullar" ile birleştirilmiş uzun vadeli üretim uygulaması ve kullanıcı araştırması temelinde, GB/T699-1999 "Yüksek Kaliteli Karbon Yapısal Çelik" ve hedef JISG3507-1991 "Soğuk Başlık" "Çelik için Karbon Çelik Filmaşin" özellikleri, örnek olarak 8.8 kalite ve 9.8 kalite cıvata ve vidaların malzeme gerekliliklerini alarak, çeşitli kimyasal elementlerin belirlenmesi. C içeriği çok yüksekse, soğuk şekillendirme performansı düşecektir; çok düşükse, parçaların mekanik özellikleri karşılanamaz, bu nedenle yüzde 0.25 yüzde -0.55 olarak ayarlanır. Mn çeliğin geçirgenliğini iyileştirebilir, ancak çok fazla eklemek matris yapısını güçlendirecek ve soğuk şekillendirme performansını etkileyecektir; parçalar su verildiğinde ve temperlendiğinde, östenit tanelerinin büyümesini teşvik etme eğilimi vardır, bu nedenle uluslararası temelde uygun şekilde geliştirilmelidir. Yüzde 0,45 yüzde -00,80. Si, ferriti güçlendirebilir ve soğuk şekillendirilebilirliği azaltabilir. SP bir safsızlık elementidir ve varlığı tane sınırı boyunca ayrışmaya neden olarak tane sınırının gevrekleşmesine ve çeliğin mekanik özelliklerinin zarar görmesine neden olur. Mümkün olduğunca azaltılmalıdır. B. Bor içeriğinin maksimum değeri yüzde 0,005'tir, çünkü bor, çeliğin geçirgenliğini önemli ölçüde iyileştirme etkisine sahip olsa da, çeliğin kırılganlığını da artıracaktır. Aşırı bor içeriği, iyi kapsamlı mekanik özellikler gerektiren cıvata, vida ve saplama gibi iş parçaları için çok elverişsizdir.
2. Küreselleştirme (yumuşama) tavlama
Havşa başlı vidalar ve altıgen soket başlı cıvatalar soğuk şişirme işlemi ile üretildiğinde, çeliğin orijinal yapısı soğuk şişirme işleminin şekillendirme kabiliyetini doğrudan etkileyecektir. Soğuk şişirme işleminde, yerel bölgenin plastik deformasyonu yüzde 60'a -80 ulaşabilir, bu nedenle çeliğin iyi bir plastisiteye sahip olması gerekir. Çeliğin kimyasal bileşimi sabit olduğunda, metalografik yapı plastisiteyi belirlemek için anahtar faktördür. Genel olarak, kaba pul pul perlitin soğuk pozisyon şekillendirmeye elverişli olmadığına inanılırken, ince küresel perlitin çeliğin plastik deformasyon kabiliyetini önemli ölçüde iyileştirebileceğine inanılmaktadır. Büyük miktarda yüksek mukavemetli bağlantı elemanlarına sahip orta karbonlu çelik ve orta karbonlu alaşımlı çelik için, gerçek üretim ihtiyaçlarını daha iyi karşılamak için düzgün ve ince küreselleştirilmiş perlit elde etmek için soğuk şekillendirmeden önce küreselleştirme (yumuşatma) tavlaması yapılır.
Orta karbonlu çelik filmaşin yumuşatma tavlaması için, ısıtma sıcaklığı çeliğin kritik noktasının üstünde ve altında tutulmalı ve ısıtma sıcaklığı çok yüksek olmamalıdır, aksi takdirde üçüncül sementit tane sınırı boyunca çökerek soğuğa neden olur. başlık çatlaması Orta karbon alaşımlı çelikten yapılmış filmaşin izotermal küreselleştirme ile tavlanır. AC1 artıda (yüzde 20-30) ısıtıldıktan sonra, fırın Ar1'den biraz daha düşük bir sıcaklığa soğutulur, sıcaklık izotermal bir süre için yaklaşık 700 santigrat derecedir ve ardından fırın yaklaşık 500 santigrat dereceye kadar soğutulur ve hava- soğutulmuş. Çeliğin metalografik yapısı kabadan inceye, puldan küresele değişir ve soğuk tavlamanın çatlama hızı büyük ölçüde azalacaktır. 35\45\ML35\SWRCH35K çeliği için yumuşatma tavlama sıcaklığının genel alanı 715-735 santigrat derecedir; SCM435\40Cr\SCR435 çeliği için küreselleştirme tavlama ısıtma sıcaklığının genel alanı 740-770 santigrat derece ve izotermal sıcaklık 680-700 santigrat derecedir.
Üç, soyma ve kireç çözme
Soğuk şişirme çelik filmaşinden demir oksit levhanın çıkarılması işlemi sıyırma ve kireç çözmedir. İki yöntem vardır: mekanik kireç çözme ve kimyasal asitle temizleme. Filmaşinlerin kimyasal asitleme işleminin mekanik kireç çözme ile değiştirilmesi, yalnızca üretkenliği artırmakla kalmaz, aynı zamanda çevre kirliliğini de azaltır. Bu kireç çözme işlemi, bükme yöntemini (üçgen oluklu yuvarlak tekerlek, filmaşini tekrar tekrar bükmek için yaygın olarak kullanılır), sprey dokuz yöntemini vb. içerir, kireç çözme etkisi iyidir, ancak artık demir tortusu giderilemez (çıkarılamaz). demir oksit tortusu oranı yüzde 97 ) ), özellikle demir oksit tortusunun ölçeği çok güçlü olduğunda, bu nedenle mekanik kireç çözme demir ölçeğinin kalınlığından, yapısından ve stres durumundan etkilenir. Düşük mukavemetli bağlantı elemanları için kullanılan karbon çelik filmaşinler (6,8'e eşit veya daha az)
Yüksek mukavemetli tutturucular (sınıf 8.8'e eşit veya daha büyük), tüm demir oksit tortularını gidermek için mekanik kireç çözme işleminden sonra filmaşin kullanır ve ardından bileşik kireç çözme için kimyasal bir asitleme işleminden geçer. Düşük karbonlu çelik filmaşinler için, mekanik tufal gidermenin bıraktığı demir sacın, tahıl çekiminin eşit olmayan aşınmasına neden olması muhtemeldir. Filmaşin dış sıcaklığa sürtündüğünde, tahıl çekme deliği demir saca yapıştığında, filmaşin yüzeyinde uzunlamasına tane izleri oluşur. Yüzde 95'ten fazlasına çekme işlemi sırasında çelik telin yüzeyindeki çizikler neden olur. Bu nedenle mekanik kireç çözme yöntemi yüksek hızlı çekme için uygun değildir.
4. Çekme
Çekme işleminin iki amacı vardır, biri hammaddelerin boyutunu değiştirmek; diğeri ise, bağlantı elemanlarının deformasyon ve güçlendirme yoluyla temel mekanik özelliklerini elde etmektir. Orta karbonlu çelik için, orta karbonlu alaşımlı çeliğin başka bir amacı daha vardır, yani filmaşin yapmak. Kontrollü soğutmadan sonra elde edilen pul pul sementit, granüler sementit elde etmek için müteakip küreselleştirme (yumuşama) tavlamasına hazırlanmak için çekme işlemi sırasında mümkün olduğunca kırılır. Bununla birlikte, bazı üreticiler maliyetleri azaltmak için çizimi keyfi olarak azaltır. Aşırı indirgeme oranı, filmaşinin soğuk pozisyon performansını doğrudan etkileyen filmaşinin sertleşme eğilimini arttırır. Her pasodaki küçültme oranının dağılımı uygun değilse, çekme işlemi sırasında filmaşinde burulma çatlaklarına da neden olacaktır.
Ayrıca çekme işlemi sırasında yağlamanın iyi olmaması soğuk çekilmiş filmaşinde düzenli enine çatlaklara da neden olabilir. Filmaşin ve tel çekme kalıbının teğetsel yönü, filmaşin kalıptan çıkarıldığında aynı anda eşmerkezli değildir, bu da tel çekme kalıbının tek taraflı delik modelinin aşınmasının ağırlaşmasına neden olur, bu da iç delik yuvarlaktan dışarı çıkar ve telin çevresel yönünde düzensiz çekme deformasyonuna neden olur. Çelik telin yuvarlaklığı tolerans dışıdır ve çelik telin enine kesit gerilimi, soğuk yönlendirme işlemi sırasında tek tip değildir, bu da soğuk yönlendirme geçiş oranını etkiler. Filmaşin çekme işlemi sırasında, aşırı yüzey küçültme oranı çelik telin yüzey kalitesini bozar, çok düşük yüzey küçültme oranı ise pul pul sementitin ezilmesine elverişli değildir ve bu kadarını elde etmek zordur. mümkün olduğunca granüler sementit. yani, sementitin küreselleşme oranı düşüktür, bu da çelik telin soğuk pozisyon performansı için son derece elverişsizdir. Çekme yöntemiyle üretilen çubuk ve filmaşin için, kısmi yüzey küçültme oranı doğrudan yüzde 10 -15 aralığında kontrol edilir.
5. Soğuk dövme
Genellikle, cıvata başının şekillendirilmesi soğuk şişirme plastik işlemeyi benimser. Kesme işlemi ile karşılaştırıldığında, metal elyaf (metal tel) ürünün şekli ile birlikte süreklidir ve ortada kesim yoktur, böylece ürünün mukavemetini, özellikle mekanik özelliklerini iyileştirir. Soğuk başlık şekillendirme işlemi, kesme ve biçimlendirme, tek konumlu tek tıklama, çift tıklama soğuk başlık ve çok görevli konumlarda otomatik soğuk başlık içerir.
Otomatik bir soğuk şişirme makinesi, çeşitli şekillendirme kalıplarında damgalama, dövme dövme, ekstrüzyon ve çap küçültme gibi çok görevli işlemleri gerçekleştirir. Tek istasyonlu veya çok amaçlı otomatik soğuk şişirme makinesi tarafından kullanılan orijinal ham parçanın işleme özellikleri, uzunluğu 5-6 metre olan çubuğun malzeme boyutunun boyutuna veya filmaşin boyutuna göre belirlenir. 1900-2000KG ağırlığında, yani işleme teknolojisinin özellikleri. Buradaki nokta, soğuk şişirmede önceden kesilmiş tek boşlukların kullanılmaması, ancak çubuklardan ve filmaşinlerdeki boşlukları kesmek ve (gerekirse) üzmek için otomatik soğuk şişirme makinesinin kendisini kullanmasıdır. Boşluğu ekstrüde etmeden önce, boşluk şekillendirilmelidir. Şekillendirme ile teknik gereksinimleri karşılayan bir boşluk elde edilebilir. Üzülme, küçültme ve pozitif ekstrüzyondan önce, işlenmemiş parçanın şekillendirilmesine gerek yoktur. Ham parça kesildikten sonra üzme ve şekil verme istasyonuna gönderilir. Bu istasyon, işlenmemiş parçanın kalitesini iyileştirebilir, bir sonraki istasyonun şekillendirme kuvvetini yüzde 15-17 oranında azaltabilir ve kalıbın ömrünü uzatabilir ve cıvatalar birden çok çap küçültme ile yapılabilir.
1. Yarı kapalı bir kesici aletle ham parçayı kesmenin en kolay yolu bir manşon kesme aleti kullanmaktır; kesi açısı 3 dereceden büyük olmamalıdır; ve açık bir kesme aleti kullanıldığında, kesiğin eğim açısı 5 -7 dereceye ulaşabilir.
2. Otomatik soğuk şişirme makinesinin potansiyelinin uygulanabilmesi, karmaşık yapılara sahip bağlantı elemanlarının işlenebilmesi için, bir önceki istasyondan bir sonraki şekillendirme istasyonuna aktarım sırasında kısa ebatlı ham parça 180 derece dönebilmelidir, ve parçaların hassasiyeti geliştirilebilir.
3. Her şekillendirme istasyonunda bir zımba dönüş cihazı bulunmalıdır ve kalıp, manşon tipi bir ejektör cihazı ile donatılmalıdır.
4. Şekillendirme istasyonlarının sayısı (kesme istasyonları hariç) genellikle 3-4 istasyona ulaşmalıdır (özel durumlarda 5'ten fazla).
5. Etkili hizmet süresi boyunca, ana kaydırıcı kılavuz rayının ve işlem bileşenlerinin yapısı, zımba ve kalıbın konumlandırma doğruluğunu sağlayabilir.
6. Malzeme seçimini kontrol eden bölmeye terminal limit anahtarı takılmalı ve yığma kuvvetinin kontrolüne dikkat edilmelidir. Otomatik bir soğuk şişirme makinesinde yüksek mukavemetli bağlantı elemanlarının imalatında kullanılan soğuk kadran telinin yuvarlaklığı, çap tolerans aralığı içinde olmalıdır, daha hassas bağlantı elemanları için çelik tellerin yuvarlaklığının dışında olmalıdır. 1/1/2 ile sınırlandırılmalıdır. 2 Çap tolerans aralığında, çelik telin çapı belirtilen boyuta ulaşmazsa, parçanın yıpratıcı kısmında veya başında çatlaklar veya çapaklar oluşacaktır. Çap, işlemin gerektirdiği boyuttan daha küçükse, kafa eksik olacaktır. , kenarlar ve köşeler veya kalınlaşan kısımlar net değil. Soğuk şişirme ile elde edilebilecek hassasiyet, şekillendirme yönteminin seçimi ve kullanılan prosedür ile de ilgilidir.
Ayrıca kullanılan ekipmanın yapısal özelliklerine, proses özelliklerine ve durumuna, alet ve kalıpların hassasiyetine, ömrüne ve aşınma derecesine de bağlıdır. Soğuk şişirme şekillendirme ve ekstrüzyonda kullanılan yüksek alaşımlı çelik için, semente karbür kalıbın çalışma yüzeyinin pürüzlülüğü Ra=0.2um'den büyük olmamalıdır. Bu tip kalıbın çalışma yüzeyinin pürüzlülüğü Ra=0.025-0.050um'a ulaştığında en yüksek ömre sahiptir.
6. İplik işleme
Cıvata dişi genellikle soğuk işlenir, böylece belirli bir çap aralığındaki boş diş, sürtünme (haddeleme) tel plakasından (kalıp) geçer ve iplik, tel plakanın (haddeleme kalıbı) basıncıyla oluşturulur. Dişli parçanın plastik düzeneği kesilmez, mukavemet artar, hassasiyet yüksektir ve kalite eşittir, bu nedenle yaygın olarak kullanılır.
Nihai ürün dişin dış çapını yapabilmek için gerekli olan boş diş çapı farklıdır, çünkü diş doğruluğu ve malzemenin kaplanıp kaplanmamış olması gibi faktörlerle sınırlıdır. Yuvarlama (sürtünme) diş, diş dişlerini oluşturmak için plastik deformasyonu kullanan bir işleme yöntemidir. Silindirik vida boşluğunu ekstrüde ederken, vida boşluğunu döndürürken ve son olarak haddeleme kalıbındaki diş şeklini vida üzerinde. boş, iplik oluşturulur. Haddeleme (sürtünme) iplik işlemenin ortak noktası, haddeleme devir sayısının çok fazla olmasına gerek olmamasıdır. Çok fazla ise, verim düşük olacak ve dişlerin yüzeyi kolayca ayrılmaya veya rastgele bir tokaya neden olacaktır. Aksine, devir sayısı çok küçükse, ipliğin çapının yuvarlak dışına çıkması kolaydır ve haddelemenin ilk aşamasındaki basınç anormal şekilde artar, bu da kalıbın ömrünün kısalmasına neden olur.
Haddelenmiş dişlerin ortak kusurları: dişli parçanın yüzeyinde çatlaklar veya çizikler; rastgele tokalar; dişli parçanın yuvarlaklığının dışında. Bu kusurlar çok sayıda meydana gelirse, işleme aşamasında keşfedilecektir. Oluşum sayısı azsa, üretim süreci bu kusurları fark etmez ve daha sonra kullanıcılara sirküle ederek sorunlara neden olur. Bu nedenle, işleme koşullarının temel konuları özetlenmeli ve bu kilit faktörler üretim sürecinde kontrol edilmelidir.
7. Isıl işlem
Yüksek mukavemetli bağlantı elemanları, teknik gereksinimlere göre su verilmeli ve temperlenmelidir. Isıl işlem ve tavlamanın amacı, ürünün belirtilen çekme mukavemeti değerini ve verim oranını karşılamak için bağlantı elemanlarının kapsamlı mekanik özelliklerini iyileştirmektir. Isıl işlem prosesi, yüksek mukavemetli bağlantı elemanları üzerinde, özellikle de iç kaliteleri üzerinde çok önemli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, yüksek kalitede yüksek mukavemetli bağlantı elemanları üretebilmek için gelişmiş ısıl işlem teknolojisi ve ekipmanlarının mevcut olması gerekir. Yüksek mukavemetli cıvataların büyük üretim hacmi ve düşük fiyatı nedeniyle ve dişli kısım nispeten ince ve nispeten hassas bir yapıya sahiptir, ısıl işlem ekipmanının büyük bir üretim kapasitesine, yüksek derecede otomasyona ve iyi ısıl işleme sahip olması gerekir. kalite.
1990'lardan bu yana, koruyucu bir atmosfere sahip sürekli ısıl işlem üretim hattı hakimdir ve şok tabanlı tip ve örgü bantlı fırın, özellikle küçük ve orta büyüklükteki bağlantı elemanlarının ısıl işlemi ve temperlenmesi için uygundur. Fırının iyi sızdırmazlık performansına ek olarak, söndürme ve temperleme hattı ayrıca atmosfer, sıcaklık ve proses parametreleri, ekipman arıza alarmı ve ekran fonksiyonlarının gelişmiş bilgisayar kontrolüne sahiptir. Yüksek mukavemetli bağlantı elemanları, otomatik olarak kontrol edilir ve besleme-temizleme-ısıtma-söndürme-temizleme-tavlama-renklendirmeden çevrimdışına kadar çalıştırılır, bu da ısıl işlemin kalitesini etkin bir şekilde sağlar. İpliğin dekarbürizasyonu, mekanik özelliklerin gerektirdiği dirence ulaşılmadan bağlantı elemanının tetiklenmesine neden olacak ve bu da dişli bağlantı elemanının arızalanmasına ve hizmet ömrünün kısalmasına neden olacaktır. Hammaddenin dekarbürizasyonu nedeniyle, tavlama uygun değilse, hammaddenin dekarbürize edilmiş tabakası derinleşecektir. Su verme ve tavlama ısıl işlemi sürecinde, genellikle fırının dışından bir miktar oksitleyici gaz getirilir. Soğuk çekmeden sonra çubuk telin pası veya filmaşin yüzeyindeki kalıntı da fırında ısıtıldıktan sonra ayrışır ve reaksiyon ile bazı oksitleyici gazlar üretilir. Örneğin, demir karbonat ve hidroksitten oluşan çelik telin yüzey pası, ısıtmadan sonra CO2 ve H2O'ya ayrışacak ve böylece dekarbürizasyonu ağırlaştıracaktır. Araştırmalar, orta karbonlu alaşımlı çeliğin dekarburizasyon derecesinin karbon çeliğinden daha ciddi olduğunu ve en hızlı dekarburizasyon sıcaklığının 700-800 santigrat derece arasında olduğunu göstermiştir. Çelik telin yüzeyindeki ekler belirli koşullar altında çok hızlı bir şekilde CO2 ve H2O'yu bozunup sentezlediğinden, sürekli örgü bantlı fırının fırın gazı uygun şekilde kontrol edilmezse, vidanın dekarburizasyonu çok zayıf olacaktır. Yüksek mukavemetli bağlantı elemanları soğuk şişirme ile oluşturulduğunda, ham maddeler ve tavlanmış dekarbürize tabaka sadece mevcut olmakla kalmaz, aynı zamanda ipliğin tepesine doğru ekstrüde edilir. Tespit elemanının su verilmesi gereken yüzeyi için gerekli sertlik elde edilememektedir. Mekanik özellikler (özellikle mukavemet ve aşınma direnci) azalır.
Ayrıca çelik telin yüzeyi dekarbürize edilir, yüzey tabakası ve iç yapı farklı genleşme katsayılarına sahiptir ve su verme sırasında yüzey çatlakları oluşabilir. Bu nedenle, su verme ve ısıtma sırasında ipliğin üst kısmı dekarbürizasyondan korunmalı, hammaddeleri dekarbürize edilmiş bağlantı elemanları uygun şekilde karbonize edilmeli ve örgü bantlı fırındaki koruyucu atmosferin avantajları duruma göre ayarlanmalıdır. orijinal karbon kaplı parçalar. Karbon içeriği temelde aynıdır, böylece karbondan arındırılmış bağlantı elemanları yavaş yavaş orijinal karbon içeriğine geri döndürülebilir. Karbon potansiyeli tercihen yüzde 0.42 yüzde -0.48 olarak ayarlanır. , kaba tanelerden kaçınmak ve mekanik özellikleri etkilemek için. Bağlantı elemanlarının su verme ve temperleme işleminde meydana gelebilecek kalite sorunlarının başlıcaları, su verilmiş durumdaki yetersiz sertlik; söndürülmüş durumda eşit olmayan sertlik; aşırı söndürme deformasyonu; çatlama söndürme. Sahadaki bu tür problemler genellikle hammaddeler, söndürme ısıtması ve söndürme soğutması ile ilgilidir. Isıl işlem sürecini doğru bir şekilde formüle etmek ve üretim operasyon sürecini standart hale getirmek genellikle bu tür kalite kazalarını önleyebilir.
