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标准件用钢及常出现的质量问题

更新时间:2018-01-31 点击数:1322

一:进厂材料的检验
1.化学成分的检验:材料进厂后首先要检验钢材的化学成分是否合乎冷镦用要求,S、P、Si是否超过技术标准。因为这三种元素对标准件冷镦生产有害,的,很容易产生冷镦开裂特别是形成碳化物更为有害,如硅酸盐很脆,冷镦易碎,形成裂纹和开裂。钢中的碳对热处理和机械性能都有很大影响,当含碳量低时为了保证产品质量,提高钢的淬硬性和淬透性就必须提高钢的淬火温度。因近段时间钢材价格居高不下,一些标准件厂家开始购中小厂家的相对价格较低的钢材,中小钢厂的质量相对与宝钢等大的钢材公司而言不是很稳定,所以原材料检验尤为重要,应根据碳和合金元素的含量制定相应的淬火工艺。
材料进厂要检验晶粒度是否符合技术标准要求:晶粒度合格与否影响很大,影响热处理淬火质量,影响冷镦是否开裂,更为严重的是晶粒的粗大会引起淬火后的粗大马氏体,脆且易断裂。
2.要检验低倍组织:裂纹、锁孔是标准件生产中很易忽视的质量问题。低倍组织检验中不允许裂纹、发纹、中心疏松、中心偏析、残余锁孔,可用热酸蚀观察其表面。我们遇到过这样的一种质量问题:有抛光头镀铬件螺栓,镀后产品抛光面会有麻点产生,很不美观,分析其原因:不是抛光、电镀工序引起的,而是心部锁孔所导致。{热酸蚀的方法:取样距料头1.5米处截取横截面,用砂轮磨平然后用砂纸磨到没有丝路。配液:取等量盐酸和水(注:酸注入水中)配成盐酸水溶液加热到80°C放入样件15分钟后拿出入到10%的NaOH溶液中清洗,然后用出风机吹干用肉眼观察期表面是否有裂纹、发纹、中心疏松、中心偏析、残余缩孔等质量问题。}
二:钢材的退火处理
1.现很多厂家为了节约,对于压缩比较小的冷镦标准件采用了硬拉、硬墩的方法,但对于压缩的比较大的还是要经过退火球化处理,35#、ML35、SWRCH35K要求退火后硬度≤HRB75、ML40Cr、ML35CrMo、40Cr、35CrMo一般要退火拉拔后才能墩制,否则因硬度太高会造成冷镦开裂等质量问题。
2.球化退火:现大都采用的真空退火炉,为了经济现在我们厂家都使用的套装方式,如果钢材比较潮湿,让炉内温度将钢材烘干,然后封盖。防止水蒸气在炉中造成脱碳。退火加热到Ac1以上10-20°C,保温4小时后随炉冷却至680°C再保温1小时进行球化,炉冷至500°C以下出炉,为了防止脱碳可加入一些木炭但不能与钢材接近防止局部增碳,最好放到炉中央。但不要过多,否则表面增碳,造成冷镦开裂。
3.材料退火要检:(1)脱碳层深度(2)组织看是否球化合格(3)硬度是否合格
三:冷镦常出现的质量问题
冷镦开裂:原因是多方面的a材料的金相组织是否符合工艺要求,是球状珠光体还是片状珠光体。b材料冷拔后硬度是否合要求。c材料是否有裂纹或严重划伤。d冷镦压缩比是否过大。
四:热处理的质量问题
1.氧化与脱碳:氧化和脱碳是在加热时钢与其他化学气体的化学反应造成的。氧与碳结合发生反应碳化后余下铁素休。脱碳问题也是标准件行业一大问题,有些厂家先进的网带炉带有碳渗控制系统,但大多没有,从原材料开始有脱碳,到退火退碳,如果用专用的淬火油做为冷却液可以避免脱碳,如果用碱液作为冷却液则就有可能不能满足GB3098.1螺纹脱碳的规定。
2.硬度不足:淬火后硬度达不到要求产生的原因很多:a加热温度低达不到奥氏体转变的温度要求。b保温时间短,加热到奥氏体转变温度要保温一定时间,这个时间叫做奥氏体均匀化时间。c冷却速度不够,水温太高或是冷却性能不好,这时要检查一下水温是多少、淬火的水液中碱含量是否够。d要检查一下钢材组织情况,是否淬火前组织晶粒粗大偏析。
3.钢的过热和过烧:钢的加热温度高,在高温下留时间过长引起奥氏体晶粒过大,冷却后造成钢的强度低。
4.淬火应力是造成淬火变形和开裂的主要原因,防止变形和开裂的方法有a如果螺栓较长,最好人工摆放,不要堆放,使制减灾调制过程中受热、冷却均匀,可有效的防止变形。
b加热时要注意材料的导热性。c在马氏体转变区内要缓慢冷却,可以用双液淬火,先水后油等减少内应力的产生。
5.裂纹:裂纹的形式很多,当你发现裂纹之后要进行全面的分析确定是什么裂纹,是原材料裂纹还是淬火裂纹然后找出原因。裂纹种类很多:a原材料裂纹是钢厂在加工中造成的,如开坯不好,钢锭表面裂纹没有清理干净,表面气泡带来的发纹,轧钢时孔径调整不佳带来的折叠裂纹一般是在界面上对应2条折叠裂纹。原材料裂纹在显微镜下观察裂纹两侧往往有脱碳现象存在,而调制裂纹的裂纹两边没有脱碳现象的存在。b淬火裂纹:淬火裂纹是在淬火冷后不久温度降至马氏体大约250°C左右产生的。因为奥氏体温度急冷时发生收缩而在马氏体以上却相反的发生膨胀,这样强制性的膨胀会导致裂纹的产生。热处理工件的形状与裂纹有密切的关系,如工件的缺口、尖角、盲孔、表面粗糙等常常是淬火应力比较集中的地方,往往裂纹就在此产生。淬火裂纹是否会产生取决于淬火冷却时的内应力和组织应力相加之后,如果是拉力则可以发生裂纹,如果相加施压应力裂纹不会产生。
6.磨削裂纹:网状裂纹在磨削加工中较常见。主要是磨削量过大温度过高使达到奥氏体温度后磨床冷却水相当淬火介质。所以多呈网状,也就是说网状裂纹是沿着晶界开裂的也呈龟裂。在生产中也遇到过此种情况,有一发动机用杠头螺母,表面磨制后有淬火的工序,镀后会发现磨制外面有裂纹产生,不过很浅,根本不影响产品的使用,但却给客户造成产品开裂的现象,客户不可能使用的。原因分析就是磨制后表面有微裂纹,淬火后裂纹扩大。

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