Einleitung
Die Verhärtung ist das Herzstück der Herstellung hochfester Schrauben und Muttern.8, 10.9, oder 12.9In diesem Artikel beantworten wir fünf wichtige Fragen zum Löschen von Befestigungsmaterialien:auf der Grundlage unserer Erfahrung im Werk, um Ihnen zu helfen zu verstehen, was im Inneren des Ofen und des Löschbehälters geschieht.
Was ist ein Dämpfer und warum ist er für Schrauben und Muttern notwendig?
Auslöschenist die schnelle Abkühlung von Stahl von einer Temperatur über seinem Austenitisierungsbereich (typischerweise 830~880°C für die meisten Verbindungsstahlen) in einem flüssigen oder gasförmigen Medium.Martensit- eine harte, metastabile Mikrostruktur, die die für hochwertige Befestigungsmittel erforderliche Festigkeit bietet.
Ohne Abkühlung würde der Stahl langsam abkühlen und weichere Strukturen wie Perlit oder Bainit bilden, die keine Zugfestigkeit über etwa 800 MPa (116 ksi) erreichen können.Das Auslöschen ist der wesentliche erste Schritt in derAuslösch- und Temperatur (Q&T)Prozess, der Eigenschaftsklassen 8 erzeugt.8, 10.9, und 12.9.
Die Grundreihenfolge für hochfeste Befestigungsmittel:
Kalt oder heiß geschmiedet → austenitieren (hitze) →Auslöschen (schnelle Kühlung)→ Martensitformen → Temperaturschlag (Wiedererhitzung bei niedrigerer Temperatur) → endgültig getemperter Martensit mit spezifizierter Festigkeit und Zähigkeit.
Ein Fall aus der realen Welt:
Ein Hersteller von Flanschschrauben der Klasse 10.9 erhielt inkonsistente Beweislastergebnisse. Wir entdeckten, daß die Temperatur ihres Löschöls zwischen den Chargen zwischen 40°C und 70°C variierte.Nachdem die Öltemperatur bei 50±5°C stabilisiert und eine ausreichende Rührung gewährleistet wurde, die Härtenvariation zwischen den Chargen von ±4 HRC auf ±1,5 HRC sank, und alle Bolzen bestanden die Belastungsprüfung.
Was sind die gängigen Löschmedien für das Löschen von Befestigungen?
Die Auswahl des Löschmediums hängt von denVerhärtung(wie leicht es Martensit bildet), Teilgeometrie und akzeptable Verzerrungsstufen.
| Auslöschmedium |
Abkühlstärke (relativ) |
Typische Stahlarten |
Vorteile |
Nachteile |
| Wasser |
Sehr hoch |
Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (z. B. 1018, 1022 für Schrauben mit niedrigem Gehalt) |
Sehr billig, aggressiv. |
Hohe Gefahr von Riss und Verzerrung; nicht geeignet für legierte Stähle |
| Polymer (PAG) |
Mittel bis hoch (verstellbar) |
mittelkohlenstoffhaltige Stähle (35K, 40#, 45#) |
Einstellbare Kühlgeschwindigkeit; weniger Riss als Wasser |
Konzentrationskontrolle erforderlich; teurer als Wasser |
| Auslöschöl (schnell) |
Mittelfristig |
Legierte Stähle (40Cr, SCM435, 42CrMo, 10B21) |
Ausgeglichene Kühlung; geringes Verzerrungsrisiko; gut für die Produktion |
Entflammbar; Rauch erzeugt; Wartung erforderlich |
| Verbrennungsöl (Martemper) |
Niedrig (langsam) |
Verzerrungsempfindliche Teile (lange Schrauben, Dünnwandmuttern) |
Verzerrungen und Risse minimiert |
Niedrigere Härtefähigkeit; möglicherweise keine vollständige Härtung dicker Profile |
| Salzbad |
Niedrig bis mittel |
Spezielle Befestigungsmittel, die eine minimale Verzerrung erfordern |
Sehr gleichmäßige Temperatur; keine Skala |
Hohe Kosten; gefährlich; nicht üblich für Standardbefestigungsmittel |
Auswahlrichtlinien für gemeinsame Verbindungsklassen:
-
Klasse 8.8 (mittlerer Kohlenstoffstahl, z. B. 35K, 40#):Wasser oder Polymer (für eine bessere Kontrolle empfohlenes Polymer)
-
Klasse 10.9 (legates Stahl, z. B. 40Cr, SCM435):Schnelllöschöl (oder Polymer, wenn kein Öl verfügbar ist)
-
Die in Absatz 1 Buchstabe a genannten Anforderungen gelten nicht für die Verwendung von "technischen" oder "technischen" Werkstoffen.Schnelllöschöl (Temperöl für sehr dicke Prozesse)
-
Schrauben mit Gehäusegehärtung (10B21, 20MnTiB):Wasser oder Polymer nach Vergasung
Tipp aus der realen Welt:
Wir hatten einmal einen Kunden, der SCM435 M16-Schrauben in Wasser löschte, weil er schneller abkühlen wollte. Das Ergebnis: 15% geknackte Köpfe.bei 60°C) geknackt, wobei immer noch ein vollständiges Martensit erreicht wird.
Welche Schalldämpfungsfehler treten bei Schrauben und Muttern auf, und wie kann man sie vermeiden?
Selbst mit dem richtigen Löschmittel können Fehler auftreten.
| Fehler |
Aussehen / Erkennung |
Die Ursache |
Prävention |
| Auslöschkraken |
Sichtbare Risse, oft längs am Kopf oder am Bein |
Zu aggressives Löschen; scharfe Ecken; hoher Kohlenstoffgehalt |
Verwenden Sie langsameres Löschöl; fügen Sie Radien zum Design hinzu; reduzieren Sie die Austenitisierungstemperatur |
| Weichstellen |
Lokalisierte geringe Härte (überprüfen Sie mit dem Rockwell-Tester) |
Dampftaschen während des Löschens; ungleichmäßige Rührung; Schuppen auf der Oberfläche |
Verbesserung der Konstruktion der Rührmaschine; Erhöhung des Löschmittelflusses; Reinigung der Teile vor der Erwärmung |
| Verzerrung (Bogen) |
Schrauben sind nicht gerade, Fäden falsch ausgerichtet |
Ungleichmäßige Abkühlung; Teilbelastungsmuster; Restbelastungen durch Kaltleitung |
Verwenden Sie Martempering; hängen Sie lange Schrauben vertikal; normalisieren vor Q & T |
| Unzureichende Härte (Kern nicht vollständig martensitisch) |
Kernhärte unterhalb der Spezifikation |
Materialverhärtung zu niedrig für die Abmessung; zu langsam löschen |
Wählen Sie Stahl mit höherer Härtefähigkeit (z. B. SCM440 anstelle von 40Cr); verwenden Sie schnelleres Löschmittel |
| Abkohlenstoffentlastung |
Weiche Oberflächenschicht; geringere Belastungsdauer |
Schlechte Ofenatmosphäre während der Austenitierung |
Verwenden Sie eine kontrollierte Atmosphäre (endothermes Gas) oder einen Vakuumöfen |
| Auslöschen der Färbung / Oxidation |
Verfärbte Oberfläche (blau, braun) |
Restwasser im Öl; Teile, die in das Öl gelangen, löschen zu heiß |
Aufrechterhaltung der Ölqualität; Kontrolle der Übertragungszeit vom Ofen zum Löschen |
Ein Fall aus der realen Welt (Verzerrung):
Ein Kunde, der M20×1,5-Radmuttern herstellt (Klasse 10).9, Material SCM440) hatte 8% Abstoßungen aufgrund von Gewindeverzerrungen nach dem Löschen.Wir wechselten auf einstückige Löschung mit einem Förderband mit einzelnen Teilen Tropfen, und installierte ein Martemperingöl bei 180°C. Die Verzerrung sank unter 1%.
Prüfverfahren nach dem Löschen:
-
Härteprüfung:Rockwell-C-Skala (HRC): Typische erlöschte Härte für Martensit: 50-55 HRC für mittelkohlenstofflegierte Stähle.
-
Mikrostrukturprüfung:Der Kern muss > 90% Martensit (kein Perlit oder Ferrit) enthalten, um eine vollständige Härtung zu gewährleisten.
-
Risserkennung:Magnetische Partikelkontrolle (MPI) oder Test mit Durchdringungsmitteln für kritische Teile.
-
Geradheit:Rollenmessgerät oder optische Messung.
Wie hängt das Auslöschen mit dem Härten zusammen?
Nein, nie überspringen Tempering.Als ausgelöschtes Martensit ist es extrem hart, aber auch sehr brüchig. Ein Schraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubschraubsch
Die Beziehung:
| Verfahren |
Zweck |
Typische Temperatur |
Ergebnisstruktur |
Mechanische Eigenschaften |
| Auslöschen |
Form Martensit |
Schnelle Abkühlung von 830°C bis 880°C |
als gelöschtes Martensit |
Sehr hart (50 ̊55 HRC), keine Duktilität, hohe innere Spannung |
| Züchtigung |
Reduzieren Sie Bruchbarkeit, Linderung von Stress, Anpassung der Stärke |
400°C bis 650°C (je nach Zielgrad) |
Gehärteter Martensit |
Härte 28 ̊38 HRC (Grad 8,8), 32 ̊39 HRC (10,9), 39 ̊44 HRC (12,9) + gute Zähigkeit |
Typische Härtetemperaturen für übliche Verbindungsgüter (nach vollständigem Löschen):
| Immobilienklasse |
Typischer Stahl |
Temperatur der Aufwärmung (°C) |
Ergebnisharde (HRC) |
| 8.8 |
35K, 40#, SCM435 |
550 ¢ 600 |
28 ¢ 34 |
| 10.9 |
40Cr, SCM435 |
500 ¢ 550 |
32 ¢ 39 |
| 12.9 |
SCM435, 42CrMo |
420 ¥480 |
39 ¢ 44 |
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