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[求助] 拧螺母时居然把螺栓拧断了,大家帮忙看看

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该用户从未签到

发表于 2008-7-21 15:01:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
北京中仪天信科技有限公司
我不会传图我就把情况描述一下吧
一根阶梯轴中间直径22,两端是M14的螺栓,轴整体渗碳淬火58-62HRC,渗碳层0。8-1。2MM
芯部硬度是30-36HRC,材料是20Cr的受力只是中间22的那一段,螺栓部分不受力,现在在装配时用螺母枪上螺母的过程中经常把螺栓拧断,请问这是什么原因,我经过分析可能是以下几种原因
1。材质原因
2。热处理工艺原因,螺栓部位经过渗碳,硬度很高,脆性也大,螺母一拧就把螺栓拧断了,我认为可能是这种原因
  如果是这种原因请问热处理工艺应该怎么做,螺栓部分其实硬度只要36-40HRC就可以了的
请大家帮忙分析和解决下这个问题,现在我们厂里的说可改材料,把材料改成20CrMnTi,我认为改了可能也解决不了问题

该用户从未签到

发表于 2008-7-21 15:56:05 | 显示全部楼层
材料为20Cr钢的轴中间直径22,两端是M14的螺栓,轴整体渗碳淬火58-62HRC,渗碳层0。8-1。2MM.而芯部硬度是30-36HRC.这说明淬火温度低了.你应该看一下心部的金相组织,铁素体应该在6级以上.属于韧性断裂.
这种轴的渗碳淬火,你要把两端是M14的螺栓用防渗碳涂料刷上再渗碳淬火,把淬火温度提高到840度.试一下.

签到天数: 14 天

[LV.3]偶尔看看II

发表于 2008-7-21 15:56:10 | 显示全部楼层
观测一下断口组织,存在发黑的现象吗?如果存在有可能是前期裂纹造成。

还有一种可能是扭力太大造成

签到天数: 408 天

[LV.9]以坛为家II

发表于 2008-7-21 16:39:22 | 显示全部楼层
和热处理与材料的关系不大,正常情况下你用生铁做一个螺杆再上螺母也不应该断
我觉得应该首先检查装配,
就像二楼说的,螺纹部位一定要防渗.

签到天数: 5 天

[LV.2]偶尔看看I

发表于 2008-7-21 17:02:43 | 显示全部楼层
既然可以改材料,不如改成40Cr,整体强度高于20Cr。

补充:改成40Cr后自然就取消渗碳,采用淬回火工艺。

[ 本帖最后由 WJFU66 于 2008-7-21 17:48 编辑 ]

签到天数: 116 天

[LV.6]常住居民II

发表于 2008-7-21 17:16:32 | 显示全部楼层
如果是经常出现这个现象那有可能是两头M14段R角是否过小?经渗碳淬火后出现的应力集中的脆断。可以采用在此部位淬火,回火后后进行退火处理,降低此段的硬度(36----40HRC).你要是改成20CrMnTii的材质也一样会出现此类现象。

该用户从未签到

发表于 2008-7-21 19:44:29 | 显示全部楼层
将螺纹部分进行高频回火就可以了,回火的温度掌握在730-750度

签到天数: 3 天

[LV.2]偶尔看看I

发表于 2008-7-21 23:03:58 | 显示全部楼层

回复 1# 的帖子

先整体渗碳缓冷,再加工螺纹到尺寸,最后整体淬火。工序加长但质量稳定。
螺纹防渗会很麻烦,效果也不是很理想。

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[LV.1]初来乍到

发表于 2008-8-4 18:53:01 | 显示全部楼层
8楼的方法可行,螺纹加工好后再渗碳淬火会造成应力集中产生裂纹,不信你可以试试,不上螺栓用锤子稍用力敲敲就会断。采用8楼的方法淬火后螺纹部位为低碳马氏体组织,强韧性均很好,不会造成脆性断裂

该用户从未签到

发表于 2008-8-4 19:04:20 | 显示全部楼层
前两天我刚做了一个失效分析,也是螺栓在装配时断裂,后分析是厂家调质不完全。材料:45#钢。表面硬度:235--321HB

签到天数: 55 天

[LV.5]常住居民I

发表于 2008-8-4 19:55:10 | 显示全部楼层
你应该换一下材料,螺栓是要求强度,而不是要求耐磨,请注意材质可以用45#钢,便宜点

该用户从未签到

发表于 2008-8-4 21:30:06 | 显示全部楼层
材质问题吧,用了不合格的材料

签到天数: 69 天

[LV.6]常住居民II

发表于 2008-8-5 10:54:15 | 显示全部楼层

延迟开裂问题

我觉得楼主表达问题不够完整,只好按他的思路猜一猜了。
1  断裂部位是否在螺纹无效扣或过渡R处。这是常见的“延迟开裂”问题,解决的办法有两种,楼上的都讲到了,我总结一下。
1.1  螺纹和过渡R处(台阶)防渗处理。镀铜、涂涂料、带防渗帽(欠佳)。
1.2  螺纹及过渡台阶处采用回火软化工艺降低强度级别。高(中)频局部回火、铅浴回火等。
2 单纯换材料而不能改变渗碳工艺的话仍然不能解决问题,反而会强度越高,螺纹处断的越快。断裂方式类似氢脆。

该用户从未签到

发表于 2008-8-6 07:14:40 | 显示全部楼层
1,如果是螺栓断裂可能是热处理中产生应力集中现象导致开裂倾向。
    解决方法:保证螺纹处不渗碳,或保证不收应力集中,或保证园角。
2,如果是螺纹滑牙可能是渗碳深度过深导致齿顶发脆。
    解决方法:降低渗碳深度。

签到天数: 803 天

[LV.10]以坛为家III

发表于 2008-8-6 07:58:10 | 显示全部楼层
首先应该分析下断的部位,找出原因:是设计不合理,材料本身有裂纹还是热处理不当引起断裂,然后才能落实整改措施,如楼上各位所说的更换材料,改变热处理工艺...

该用户从未签到

发表于 2008-8-6 10:55:27 | 显示全部楼层

回复 8# 的帖子

渗碳以后表面硬度不是也很高吗?还能够继续加工螺纹?

签到天数: 2 天

[LV.1]初来乍到

发表于 2008-8-6 22:27:12 | 显示全部楼层
原帖由 caijianhua0477 于 2008-8-6 10:55 发表
渗碳以后表面硬度不是也很高吗?还能够继续加工螺纹?
把渗碳淬火分成两步工序完成,渗碳完后冷下来进行机加工,机加工完后再淬火.

签到天数: 270 天

[LV.8]以坛为家I

发表于 2008-8-24 17:47:17 | 显示全部楼层
其实你这个零件,我建议这样选材和热处理:  材料选40Gr或者45钢,先调质,中间段要是要求硬度  就高频淬一下  ,最后再车俩端的螺纹。

该用户从未签到

发表于 2008-8-28 11:18:21 | 显示全部楼层
如果有高频设备,选用40Cr或45#料.采用高频淬火φ22部位,螺纹不用淬火.不知道工件长度是多少,是否可行.
如还用20Cr料采用渗碳淬火,应修改加工工序.象8楼说的那样,方法很好.
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