Sveobuhvatna analiza tvrdoće za vijke klase 10.9

Vijci klase 10.9 su široko rasprostranjeni heksagonalni zatvarači visoke čvrstoće. Zahvaljujući visokoj čvrstoći i tvrdoći, često se primjenjuju u radnim uvjetima kao što su precizna mehanička oprema i alatne matrice. Koji je standardni raspon tvrdoće za vijke klase 10.9? Ovaj članak pruža analizu zasnovanu na industrijskim referencama za vaše informacije.

Prvo, pogledajmo indikatore tvrdoće vijaka klase 10.9. Prema nacionalnom standardu GB/T 3098.1 za pričvršćivače, tvrdoća jezgra po Vickersu za vijke klase 10.9 kreće se od HV320‑380, što odgovara tvrdoći po Rockwellu HRC32‑39. Ovaj raspon tvrdoće će se postići razumnim procesima toplinske obrade kaljenja i otpuštanja. U stvarnoj proizvodnji, vijci se austenitiziraju, a zatim se potapaju u ulje za gašenje za gašenje, nakon čega slijedi kaljenje na visokim temperaturama. Vreme držanja i temperaturni parametri kaljenja i otpuštanja igraju odlučujuću ulogu u konačnoj tvrdoći i sveobuhvatnim mehaničkim svojstvima.

Zatim ulazimo u praktične slučajeve procesa proizvodnje za vijke klase 10.9.

Proces slučaj 1

Označen kao 35CrMo procesna shema, dok je legirani čelik 40Cr zapravo usvojen za proizvodnju vijaka. Vijak ima prečnik 22 mm i dužinu 114 mm, koristi se za pričvršćivanje točkova kamiona. Nakon kaljenja i termičke obrade, njegova tvrdoća treba da dostigne HV320-380 (HRC32-39), uz minimalnu vlačnu čvrstoću od 1040 MPa. Idealna metalografska struktura je kaljeni sorbit.

Proces slučaj 2

Šema ispitivanja 1: Vruće kovanje nakon čega slijedi strojna obrada, uz toplinsku obradu koja se izvodi u peći s mrežastim remenom. Postavke temperature u zoni 1‑4 za gašenje su 860‑870‑870‑860 stepen respektivno, sa ukupnim vremenom gašenja od približno 90 minuta, nakon čega slijedi gašenje uljem za hlađenje. Tvrdoća nakon gašenja dostiže HRC49‑52. Temperatura kaljenja za zonu 1‑3 je ravnomerno postavljena na 510 stepeni, a tvrdoća posle kaljenja glasi HRC32‑35. Rezultati inspekcije pokazuju da vlačna čvrstoća proizvoda u ovom procesu ne zadovoljava zahtjeve klase 10.9, pa se stoga proces smatra nekvalifikovanim.

Šema ispitivanja 2: Proizvodni put koji se sastoji od žarenja, fosfatiranja i oblikovanja hladnom ekstruzijom. Temperature gašenja zone 1‑4 u peći sa mrežastim trakom su 860‑870‑870‑860 stepeni, vrijeme gašenja oko 90 minuta, hlađenje uljem; tvrdoća nakon gašenja HRC49‑52. Upoređuju se dva skupa parametara kaljenja: Grupa 1: Temperatura kaljenja od 480 stepeni za sve zone 1-3. Tvrdoća nakon kaljenja: HRC34‑38, izmjerena vlačna čvrstoća: 1005 MPa. U metalografskom pregledu uočena je mala količina neotopljenog ferita. Grupa 2: Temperatura kaljenja od 460 stepeni za sve zone 1‑3. Tvrdoća nakon popuštanja: HRC36-40, izmjerena vlačna čvrstoća: 960 MPa, što ne zadovoljava zahtjeve minimalne zatezne čvrstoće za klasu 10.9.

Može se vidjeti da čak i ako tvrdoća padne u ciljni raspon, proizvodi su i dalje nesukladni ako vlačna čvrstoća ne ispunjava zahtjeve. Manji ferit će degradirati mehaničke performanse vijaka i mora se strogo kontrolisati u radnim uslovima sa visokim zahtevima za zamor.

Ukratko, kvalificirani raspon tvrdoće jezgra zaVijci klase 10.9je HV320‑380, što odgovara HRC32‑39. Opšti referentni parametri termičke obrade: kaljenje na 850 stepeni sa 60-minutnim zadržavanjem, potencijal ugljenika kontrolisan na 0,45, izotermički stepenovano ulje za gašenje na temperaturi ulja od 100 stepeni, zadržavanje gašenja 30 minuta; kaljenje na 480 stepeni sa držanjem od 120 minuta. Prilikom proizvodnje samo tvrdoća ne može se uzeti kao jedini kriterijum. Zatezna čvrstoća, granica tečenja i druga mehanička svojstva moraju biti u skladu sa nacionalnim standardima. Poželjno je da metalografskom strukturom dominira kaljeni sorbit. Neidealne strukture kao što je ferit treba minimizirati kako bi se izbjeglo narušavanje nosivosti i otpornosti na zamor vijaka.