辗牙、热处理和表面处理工艺：高强度紧固件制造关键

辗牙、热处理和表面处理工艺：高强度紧固件制造关键

高强度紧固件的制造涉及多个关键工艺，包括辗牙工艺、热处理工艺和表面处理工艺，它们共同决定了产品的最终质量和性能。

1. 辗牙工艺

辗牙工艺的目的是通过辗制或攻丝来制造所需的螺纹。辗牙是利用挤压使产品产生塑性变形，形成所需螺纹。

品质控制要点：

• 牙外径偏小： 可能是牙山不饱，调整牙板相对位置即可；也可能是成型有效径过小。
• 牙底不良： 针对牙底起皮，可将固定牙板的急入角与亢放角进行调节，将急入角适当往里推挤。
• 牙尖不良： 包括尾尖裂痕、火烧、歪尾、断尾、钝尾等，可通过调整牙板或更换牙板加以改善。
• 外观不良： 包括歪杆、牙底径粗糙、牙山不饱、尾牙未搓至尾尖等，可通过调整牙板加以改善。

2. 热处理工艺

热处理工艺的目的是提高紧固件的综合机械性能，满足产品规定的抗拉强度和屈强比要求。热处理对高强度紧固件的内在质量有重要影响，需要先进的热处理技术装备。

质量影响因素：

• 脱碳： 螺纹的脱碳会导致紧固件在未达到机械性能要求的抗力时先发生脱扣，缩短使用寿命。脱碳层加深会影响机械性能。
• 氧化气体： 热处理过程中会从炉外带进一些氧化气体，钢丝表面的铁锈或冷拔后盘条钢丝表面的残留物，入炉加热后也会分解，反应生成一些氧化性气体，加重脱碳。
• 淬火过程： 淬火加热时要保护螺纹顶部不脱碳，对已脱碳的紧固件进行适度的覆碳，使已脱碳的紧固件慢慢恢复到原来的含碳量。淬火态硬度不足、不均、变形超差、开裂等问题与原材料、淬火加热和淬火冷却有关。

解决措施： 正确制定热处理工艺，规范生产操作过程，可以避免质量问题。

3. 表面处理工艺

表面处理工艺的目的是在工件表面形成覆盖层，提供美观和防腐蚀效果。常用的表面处理方法包括电镀、热浸镀锌和机械镀。

电镀： 通过电解使金属离子沉积在工件表面，常见镀层有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等。

热浸镀锌： 将碳钢部件浸入熔融的锌液中，形成铁锌合金，形成钝化锌层。

机械镀： 通过镀层金属的微粒冲击工件表面，将涂层冷焊到工件表面。

质量影响因素：

• 耐腐蚀能力和外观： 电镀质量的主要衡量标准。
• 外观： 表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
• 镀层厚度： 影响紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命。
• 镀层分布： 不同沉积方法导致镀层在紧固件表面的聚集方式不同。
• 氢脆： 紧固件在加工和处理过程中，尤其是镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分迁移，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙，以使氨从镀层中渗出，烘焙通常在375-4000F(176．190"C)进行3-24小时。机械镀锌是非电解质的，实际上消除了氢脆的威胁。

总结

辗牙工艺、热处理工艺和表面处理工艺是高强度紧固件制造中不可或缺的关键环节。通过严格控制每个工艺的流程，并注意潜在的质量影响因素，可以生产出满足要求的高质量紧固件，保障其使用寿命和可靠性。