紧固件热处理过程中有哪几个关键控制点？

一、 脱碳与渗碳



为了及时判断炉子的控碳情况，可以用火花检测和洛氏硬度检测对脱碳和渗碳作初步的判断。



火花检测

是把淬过火的零件，在砂轮机上由表及里轻轻磨火花判别表层和心部的碳量是否一致。但这要求操作者要有熟练的技巧和火花鉴别能力。



洛氏硬度检测

是在六角螺栓的一个侧面上进行。先把淬过火的零件的一个六角平面用砂纸轻轻磨光，测第一次洛氏硬度。然后再把这个面在砂轮机上磨去0.5mm左右，再测一次洛氏硬度。



如果两次的硬度值基本相同，说明既不脱碳、也不渗碳。

前次硬度低于后次硬度时，说明表面脱碳。

前次硬度高于后次时，说明表面渗碳。



在一般情况下，两次硬度差在5HRC以内时，用金相法或显微硬度法检查时，零件的脱碳或渗碳基本在合格范围内。



二、 硬度与强度



在螺纹紧固件检测中，不能简单的根据硬度值查有关手册，折合成强度值。这中间有一个淬透性因素的影响。



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一般情况下，材料的淬透性好，螺杆部横截面上硬度能均匀分布，只要硬度合格，强度和保证应力也能达到要求；

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当材料的淬透性差时，虽然按规定的部位检查，硬度是合格的，但强度和保证应力往往达不到要求。尤其是表面硬度趋于下限时，为了把强度和保证应力控制在合格范围内，往往提高硬度的下限值。



三、 再回火试验



再回火试验可以检查因淬火硬度不足，用过低的温度回火来勉强到达规定的硬度范围的不正确操作，保证零件的综合力学性能。



特别是低碳马氏体钢制造的螺纹紧固件，采用低温回火，尽管其它力学性能可以达到要求，但测量保证应力时，残余伸长量波动很大，远远大于12.5um，并且在某些使用条件下会发生突然的断裂现象，在一些汽车及建筑用螺栓中，已出现过突然断裂的现象。



当采用最低回火温度回火后，可降低上述现象，但是用低碳马氏体钢制造10.9级螺栓时，应当特别慎重。



四、 氢脆的检查



氢脆的敏感性随紧固件的强度增加而增加。应对10.9级及以上的外螺纹紧固件、表面淬硬的自攻螺钉、带有淬硬钢制垫圈的组合螺钉等电镀后应进行除氢处理。除氢处理一般是在烘箱或回火炉中，在190~230℃下保温4h以上，使氢扩散出来。



在紧固件热处理过程中，做好关键控制点的工作无疑是非常重要的，这也是每一家优秀的紧固件热处理企业该做好的一项。

紧固件热处理过程中的关键控制点主要包括以下几个方面：

1. 脱碳与渗碳控制
   - 火花检测：用于初步判别表层和心部的碳量是否一致。
   - 洛氏硬度检测：通过对淬火后的零件表面硬度测试，判断是否发生脱碳或渗碳，并依据两次硬度差判断其是否在合格范围内。

2. 硬度与强度的一致性
   - 考虑材料的淬透性，即材料心部到表面硬度的均匀性，影响硬度与强度的关系。
   - 对于淬透性差的材料，即使表面硬度合格，其强度和保证应力可能不满足要求，需要调整硬度下限值以确保强度。

3. 再回火试验
   - 通过再回火试验确保淬火和回火工艺参数正确，避免因淬火硬度不足而导致的性能不达标。
   - 对低碳马氏体钢的螺纹紧固件，确保使用适当的回火温度，以减少不稳定性和突然断裂的风险。

4. 氢脆检查
   - 对高强度紧固件、电镀后的紧固件进行除氢处理，以防止氢脆现象发生。
   - 除氢处理通常在烘箱或回火炉中进行，需要在190~230℃下保温至少4小时，以便氢气扩散出材料。

这些控制点是确保紧固件热处理质量的关键，不仅影响紧固件的性能，也关系到紧固件的安全可靠性。因此，热处理企业在整个工艺流程中都需要对这些关键点进行严格的控制和检测。
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