螺栓的表面脱碳

  螺栓、螺母、弹簧、垫圈和销轴，广泛用于机器行业和汽车生产。其本身要承受预警力的作用，同时具有高的抗拉强度和弯曲强度，有一定的抗剪切能力等。螺栓、螺母、弹簧、垫片和销轴，在工作中承受拉力、压力、剪切力、扭转力及摩擦力等外力的综合作用。螺栓联接零件的载荷不同，应力状态也不同。因此，制作紧固件的材料具有高的强度和韧性要求，耐磨性好，零件表面不允许有脱碳现象。

       一般螺栓在钢材冷拔后冷墩成型，其表面不再进行机械加工。对切屑成形的螺栓和螺母表面应无脱碳层。必须在脱氧良好的盐浴炉中进行热处理。但对于冷墩成型的原材料的脱碳层仍然保留在零件的表面。经过滚压后被挤向牙尖。因此，为确保产品质量，必须在能控制碳势的可控气氛炉中进行适度复碳处理。

       经过调制处理后进行疲劳试验，含碳量不同，则调制处理后的硬度存在差异，因此疲劳寿命显著不同。具体见图。表面增碳或脱碳集中反映在螺栓的连接处，当螺纹表面碳含量增高，则造成此位置韧性降低，脆断倾向增加。相反，表面脱碳后强度降低，导致出现早期的疲劳断裂。可以看出在含碳量为百分之0.40时，相当于40Cr钢表面的含碳量。此时具有较高的疲劳寿命。因此，如果表面出现脱碳或增碳。都会降低其疲劳寿命。实现螺栓的无氧化加热显得尤为重要。

       目前，在国内外的标准件制造企业将保护气氛连续作业炉应用于热处理中，主要设备有振底炉、网带炉等。从成本和维修、热效率几方面比较。网带炉最佳。在加热过程中滴入甲醇、乙醇，通入高纯氮气，即可实现螺栓的保护性加热。

       对于采用盐浴炉加热的螺栓，在原材料不脱碳的前提下。要对盐浴进行充分脱氧。选择合理的炉温和保温时间，对淬火、工装、卡具、吊具等按时进行酸洗除锈。如有条件进行定期的喷砂或抛丸处理，可确保盐浴成分中氧化物的含量符合要求。40Cr制作发动机螺栓在装配和使用过程中拉长、拉断而失效。分析出现该问题的主要在于机体的强度不足，表面出现严重脱碳。即外加载荷过大等。一般螺栓的调制处理后的硬度在285~321HB。如果在螺纹处脱碳，严重特征为其表面为白色的铁素体，螺纹的根部明显脱碳，在断口根部附近将出现明显的疲劳裂纹。