深冷處理-汽車緊固件熱處理技術的新發展
深冷處理-汽車緊固件熱處理技術的新發展
1.材料疲勞裂紋的萌生
疲勞裂紋最先開始的地方稱為疲勞源,疲勞源對于螺栓微觀結構組織很敏感,能在很小的尺度下萌生疲勞裂紋,一般在3~5個晶粒尺寸內,螺栓表面質量問題是主要的疲勞源,大部分的疲勞始于螺栓表面或者亞表面。螺栓材料晶體內部存在的大量位錯和一些合金元素或雜質,晶界強度差異,這些因素都有可能導致疲勞裂紋萌生。研究表明,疲勞裂紋易發位置有:晶界、表面夾雜物或第二相顆粒、空洞,這些位置都與材料復雜多變的微觀組織有關。如果熱處理后能夠改善微觀組織,那么就能在一定程度上提高螺栓材料的疲勞強度。
2.脫碳對疲勞強度的影響
螺栓表面脫碳會降低淬火后螺栓的表面硬度、耐磨性,并顯著降低螺栓疲勞強度。GB/T3098.1標準中就有針對螺栓性能的脫碳試驗,并規定最大脫碳層深度。在分析35CrMo輪轂螺栓斷裂失效原因時,發現在螺紋與桿部交接處是因為存在脫碳層。Fe3C在高溫下能與O2、H2O、H2發生反應導致螺栓材料內部Fe3C的減少,從而增加了螺栓材料的鐵素體相,降低螺栓材料強度,容易引發微裂紋。在熱處理過程中控制好加熱溫度,同時必須采用可控氣氛保護加熱能夠很好地解決這一問題。