高品質ファスナーの熱処理には4つのポイントが必要

高品質ファスナーの熱処理には4つのポイントが必要
一般的な品質検査と管理に加えて、ファスナーの熱処理に関する特別な品質検査と管理もあります。 高品質なファスナーの熱処理を完成させるには、次の 4 つのポイントをマスターする必要があります。
1. 脱炭と浸炭
バッチ生産における熱処理のプロセスでは、金属組織学的方法も良好であり、微小硬度法も良好であり、定期的なサンプリングのみが許可されています。 検査に時間がかかり、費用も高額になるためです。
炉の炭素制御を適切に判断するために、脱炭と浸炭の予備的な判断に火花検出とロックウェル硬さ試験を使用できます。 火花検出は、発火物を消火し、作業台からグラインダーで火花をゆっくりと粉砕して、表面と中心部の炭素が同じであるかどうかを判断します。 もちろん、これにはオペレータの熟練したスキルと火花認識能力が必要です。
ロックウェル硬さ試験は六角ボルトの片側で行われます。 まず、焼き入れ部品の六角面を研磨紙で軽く研磨し、第一ロックウェル硬さを測定します。 その後、表面をグラインダーで0.5mm程度研削し、ロックウェル硬さを測定します。 2 つの硬度が基本的に同じであれば、脱炭も浸炭も行われていないことを意味します。 以前の硬度が以前の硬度よりも低い場合、それは表面の脱炭を示します。 以前の硬度よりも高い場合は、表面浸炭を示します。 一般に、金属組織学的検査や微小硬度法による検査では、硬度差が5HRC未満であれば、部品の脱炭または浸炭は基本的に許容範囲内にあります。
2. 硬度と強度
ねじ部品の検査では、硬度値に応じて関連マニュアルを確認し、強度値を換算するだけでは不可能です。 中間に硬化性因子があります。 国家規格 GB3098.1 および GB3098.3 では、調停硬度は部品の断面半径の 1/2 で測定されると規定されているためです。 引張試験片も半径 1/2 から採取されます。 これは、部品の中央部分に低硬度および低強度が存在することを排除するものではありません。
一般に材料の焼入性が良く、ねじ部の硬さを断面内で均一に分布させることができます。 硬度が認定されていれば、強度と保証応力は要件を満たすことができます。 ただし、材料の焼入れ性が悪い場合、指定位置で硬さを確認することはできても、強度や保証応力が要求を満たせない場合が多くなります。 特に表面硬度が下限値に達する傾向にある場合。
強度を管理し、応力を許容範囲内に保証するために、通常、硬度の下限値を高くします。 例えば硬度8.8の場合、下記仕様のM16は26～31HRC、28～34HRC以上のM16が適当です。 10.9 36～39HRCで管理してください。 10.9以上は別問題です。
3. 再焼戻し試験
グレード 8.8 ～ 12.9 のボルト、ネジ、スタッドは、実際の生産で最低の焼き戻し温度に達するまで、少なくとも 10℃ で 30 分間焼き戻しする必要があります。 同一サンプルにおいて、試験前後の 3 点の平均硬さの差が 20HV を超えてはなりません。
再焼戻し試験では、焼入れ硬度が不十分で規定の硬度範囲にギリギリ達している誤動作をチェックし、過低温焼戻しを使用して、部品の全体的な機械的特性を確認できます。 特に、低炭素マルテンサイト鋼で作られたねじ締め具は、低温で焼き戻されます。 他の機械的特性は要件を満たすことができますが、保証応力を測定すると残留伸びが大きく変動し、12.5 μ m よりもはるかに大きくなります。 また、使用状況によっては突然中断される場合があります。 自動車や建築物のボルトによっては、突然折れてしまうことがあります。 最低焼戻し温度で焼戻しを行うと、上記現象を軽減することができます。 ただし、低炭素マルテンサイト鋼を使用してグレード 10.9 のボルトを製造する場合は注意が必要です。
4. 水素脆化検査
締結具の強度が増加すると、水素脆化の感受性が増加します。 脱水素処理は、10.9 以上の雄ねじファスナー、表面硬化セルフタッピンねじ、および硬化鋼ワッシャー付きの組み合わせねじに対して実行する必要があります。
脱水素処理は、一般にオーブンや焼き戻し炉で190～230℃の温度で4時間以上行い、水素を拡散させます。
ネジ付きファスナーは特別なクランプで締め付けることができ、ネジが 48 時間かなりの引張応力に耐えられるように締め付けることができます。 緩めた後、ネジ付きファスナーが壊れることはありません。 この方法は水素脆化の検査方法として用いられます。