Materiais e Processos de Fabricação de Fixadores
Mar 18,2025
O desenvolvimento da tecnologia de processo de aperto de fixadores automotivos e dos próprios fixadores roscados baseia-se nas necessidades de confiabilidade de conexão e leveza estrutural, e é resultado do avanço do projeto de conexão roscada, processo e tecnologia de materiais. A chave para juntas aparafusadas é controlar a força de aperto axial dos parafusos. Para realizar o controle preciso da força axial do parafuso, deve ser garantido a partir de vários aspectos, como o projeto e a seleção de fixadores, o controle do coeficiente de atrito e o uso correto dos métodos de aperto.
O material dos fixadores automotivos
A maioria dos aços para parafusos de alta resistência são aços médios ao carbono e aços médios ao carbono e liga, que são todos usados após tratamento térmico de têmpera e revenimento. Após o tratamento térmico (têmpera e revenimento), sua microestrutura é martensita revenida + carboneto. Após o ultra-refinamento da austenita antes da têmpera, comprova-se que suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas. Em comparação com o tratamento térmico de grão fino tradicional do aço, quando a austenita é refinada para menos de 10 μm, todas as propriedades mecânicas são significativamente melhoradas. Para o aço para parafuso de alta resistência, apenas melhorar a resistência e a tenacidade ou apenas o refinamento de grãos não pode atender totalmente aos requisitos de aplicação. Por exemplo, quando a resistência à tração da maioria dos aços estruturais de liga é aumentada para 1200 MPa, ocorrerá fratura retardada, portanto, aumentar ainda mais a resistência perderá o valor de uso e causará maior insegurança. De um ponto de vista prático, melhorar a resistência à fadiga e a vida útil à fadiga é um assunto particularmente importante e mais árduo para melhorar a resistência à fratura retardada.
A melhoria do desempenho antifatiga dos fixadores automotivos está relacionada à melhoria da limpeza do aço carbono, especialmente a mudança no tamanho e na distribuição do óxido. É um desafio difícil para o processo metalúrgico de forno elétrico de produção desse tipo de aço, que requer a cooperação de todas as partes. Melhorar a resistência à fratura retardada não está relacionado apenas ao refinamento de grãos, mas também à estrutura do aço e ao estado do limite de grão. Pesquisas científicas mostram que quando os grãos de austenita são refinados para 2 μm, a fratura retardada não é melhor do que o tamanho de grão grosseiro. A fratura retardada é essencialmente um fenômeno de fragilização por hidrogênio, que geralmente se desenvolve na forma de fratura intergranular, por isso é fácil ser retardada durante o uso. fratura frágil de hidrogênio. A resistência do aço secundariamente endurecido desenvolvido é 200-400 MPa maior do que a do aço temperado e revenido geral, o que pode ser explicado pelo trabalho a frio do aço. Quando a amostra de aço é carregada até seu limite de escoamento, a carga é removida rapidamente. Na carga secundária, a resistência do aço é obviamente aumentada, mas a plasticidade e a tenacidade exibidas são todas diminuídas.
Além disso, por meio de observação microscópica, a distribuição da rede atômica do aço trefilado a frio é mais ordenada e regular do que a original, o que também mostra a melhoria de seu desempenho de resistência. Ao adotar o tratamento de aquecimento elétrico e o tratamento térmico cíclico para o tratamento térmico de grão fino de austenita, o efeito de grão fino do aço estrangeiro é usado como referência. Usando a segregação nos limites de grão de austenita, os limites de grão das fases atômicas são fortalecidos por difração de elétrons de baixa energia e cálculos de temperatura de limite de grão.
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