Standard fastgørelseselementer er meget udbredte generelle mekaniske komponenter, herunderbolte, skruer, tappe, møtrikker, skiver, stifter, nitter,ringene, nøgler, ekspansionsbolte, rigningshardware, special-formede fastgørelseselementer og andre kategorier. De anvendes i vid udstrækning inden for udstyrsfremstilling, stålkonstruktioner, ingeniørmaskiner, skibsbygnings-, luftfarts- og byggeindustrien til at forbinde og fastgøre mekaniske dele. Disse fastgørelseselementer kan opnå permanent fastgørelse eller adskilles og samles igen for at lette udstyrsvedligeholdelse og komponentudskiftning, hvilket tjener som uundværlige basiskomponenter i industriel fremstilling.
1. Bolt varmebehandlingsproces
Boltvarmebehandling er også kendt som hærdningsbehandling. Almindelige bolte af jern og kulstofstål har lav hårdhed og kræver varmebehandling for at forbedre styrke og sejhed. I modsætning hertil har rustfri stålbolte fremragende omfattende mekaniske egenskaber og kræver generelt ikke hærdning. I henhold til materialeegenskaber og anvendelsesscenarier anvendes forskellige bratkølings- og hærdningsprocesser for at opfylde kravene til boltstyrke, plasticitet, sejhed og slidstyrke.
1.1 Principper for varmebehandling af forskellige stål
Strukturelt bratkølet og hærdet stål anvender bratkøling efterfulgt af høj-temperaturtempering (500~650 grader). Fjederstål anvender bratkøling efterfulgt af medium-temperering (420~520 grader). Karburiseret legeret stål anvender karburering og bratkøling efterfulgt af lav-temperaturtempering (150~250 grader). Efter at lavt-kulstofstål og legeret kulstofstål er bratkølet til dannelse af martensit, falder styrken, mens plasticiteten og sejheden øges med stigningen i hærdningstemperaturen. Målrettede varmebehandlingsmetoder vælges efter kulstofindhold for at opnå fastgørelsesmaterialer med tilpasset ydeevne.
Lav-kulstoflegeret stål kan bratkøles og hærdes ved en lav temperatur under 250 grader for at danne martensit med høj-styrke og lav-kulstof. Overflade karburering anvendes for at forbedre overfladens slidstyrke, hvilket er velegnet til slidbestandige strukturelle bolte.
Mellem kulstofstål anvender bratkøling plus høj-temperaturtempering ved 500~650 grader, nemlig bratkøling og tempereringsbehandling. Det bevarer tilstrækkelig styrke, samtidig med at den bevarer god plasticitet, hvilket er den almindelige proces forstrukturelle bolte med høj-styrke. For at stræbe efter ultra-høj styrke med acceptabel reduktion i plasticitet og sejhed kan anløbning med lav-temperatur anvendes til at producere ultra-høj-bolte.
Mellem- og kulstofstål (60#, 70#, 80#, 90#) bruges hovedsageligt til fjederelastiske fastgørelseselementer. Sluknings- og medium-temperering anvendes for at sikre høj elasticitetsgrænse, udbyttegrænse og udmattelsesbestandighed.
1.2 Standard varmebehandlingsdriftsprocedure
(1) Varmebehandling for bratkølet og hærdet stål
For-behandling: Normalisering, udglødning eller høj-temperering udføres for at forfine korn, eliminere båndede strukturer, ensartet hårdhed og forbedre bearbejdeligheden og danne ensartede ligeaksede finkornede strukturer.
Bratkøling: Arbejdsemner opvarmes til ca. 850 grader. Vandhærdning, oliehærdning eller lufthærdning vælges efter stålhærdning og emnestørrelse. Afkølet stål har høj hårdhed, dårlig plasticitet og stor intern restspænding, hvilket kræver rettidig anløbning for at aflaste spændingen.
Anløbning: Høj-temperering ved 400~500 grader forbedrer stålets plasticitet og sejhed med moderat styrke. Stål, der er følsomme over for hærdeskørhed, kræver hurtig afkøling efter anløbning for at undgå skørhedsfejl. Til krav til ultra-høj styrke anvendes lav-temperaturtempering ved omkring 200 grader for at danne martensit med høj-hårdhed.
(2) Varmebehandling for fjederstål
Slukningen udføres ved 830~870 grader med oliekøling, efterfulgt af medium-temperaturtempering ved 420~520 grader for at danne en stabil hærdet troostitstruktur og sikre fremragende elasticitet og træthedsmodstand.
(3) Varmebehandling for karburiseret stål
Karburering: En kemisk varmebehandlingsproces, der infiltrerer kulstofelementer i ståloverfladen i et aktivt medium ved høj temperatur. Proceduren omfatter forvarmning ved 850 grader, karburering ved 890 grader og diffusion ved 840 grader for at øge overfladens kulstofindhold.
Bratkøling: Kulstof og lavt-legeret karburiseret stål anvender direkte bratkøling eller enkelt bratkølingsproces.
Tempering: Lav-temperering anvendes for at eliminere quenching intern stress og forbedre styrken, sejheden og slidstyrken af det karburerede lag.
2. Identifikationsmetoder for rustfrit stål, galvaniserede og nikkelbelagte bolte-
2.1 Farveidentifikation af udseende (mest intuitiv metode)
Rustfri stålboltepræsentere en naturlig mat rå metalfarve med ensartet overfladetone uden tydelig belægningsrefleksion. Galvaniserede bolte fås i hvid zink, farve zink og sort zink finish, der viser hvide, iriserende eller sorte udseende. Nikkel-belagte bolte har ensartede og klare belægninger med en høj-sølvmetallisk glans og stærk reflektionsevne.
2.2 Magnetisk identifikation med magnet
De fleste bolte i rustfrit stål er ikke-magnetiske og kan ikke tiltrækkes af magneter. Galvaniserede og nikkel-belagte bolte er baseret på kulstofstålsubstrater med magnetisme og kan normalt tiltrækkes af magneter.
2.3 Oxidations- og passiveringsegenskaber
Nikkel-belagte bolte har fremragende passiveringsevne. En tæt beskyttende passiveringsfilm dannes hurtigt på nikkelbelægningen efter galvanisering med enestående oxidationsmodstand. Galvaniserede bolte er dækket med ren zinkbelægning uden høj-passiveringsbeskyttelse og er tilbøjelige til oxidation og misfarvning. Bolte i rustfrit stål er afhængige af indre krom- og nikkellegeringselementer for korrosionsbestandighed uden yderligere overfladebelægning.
2.4 Syre- og alkalikorrosionsbestandighed
Med chrom- og nikkellegeringselementer besidder rustfri stålbolte optimal modstand mod stærk syre- og alkalikorrosion. Passiveringsfilmen på nikkel-belagte bolte isolerer effektivt korrosive medier med langsom korrosionshastighed. Zinkbelægningen af galvaniserede bolte har høj kemisk aktivitet og korroderes og forbruges hurtigt i sure og alkaliske miljøer.
3. Sammenfatning
For hurtig daglig identifikation er udseendets farve det primære kriterium: naturligt mat metal indikerer rustfri stålbolte; hvide, iriserende eller sorte overflader indikerer galvaniserede bolte; høj-sølvoverflader indikerer nikkel-belagte bolte. For nøjagtig identifikation anbefales en omfattende vurdering, der kombinerer magnetisme, oxidationsmodstand og syre-basekorrosionsbestandighed for hurtigt at bekræfte boltmaterialer og overfladebehandlinger for optimal matchning af arbejdsbetingelser.
