首鉚釘是典型的單面鉚接零件,這種緊固件廣泛應用于汽車、車輛,機電產(chǎn)品,建筑裝修以及家用電器。 根據(jù)GB/T3098.18-2004規(guī)定了盲鉚釘?shù)臋C械性能試驗方法,包括:剪切、抗力、釘頭保持能力、釘芯拆卸力(安裝前)及釘芯斷裂共5項試驗。也可根據(jù)使用要求,對鉚釘進行可鉚性及剪切強度試驗。
對鋼制鉚釘,不僅對材料的選用規(guī)范,而且對鉚釘熱處理狀態(tài)也提出了新的要求,材料標準有GB/T699-1999《碳素結構鋼》、GB/T700-1988《碳素結構鋼》、GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼》。
鉚釘用材料牌號為Q215、Q235、10#、15#、20#、ML10、ML20鋼等。由于品種規(guī)格都比較少,不能滿足目前鉚釘生產(chǎn)的需求。在生產(chǎn)實踐中還有大量借用日本JIS標準中的G3506、G3507、G4105和美國ASTM標準中的許多鋼種牌號,如SWRM10、SWRM17、SWRCH10K、SWRCH10A、SWRCH15A、SWRCH22A、SWRCH35K等牌號。
鉚釘表面不允許有影響使用的裂縫;釘頭頂面不允許有影響使用的金屬小凸起;不允許有影響使用的圓鈍、飛邊、碰傷、條痕、浮銹以及桿部末端的壓扁,對鉚釘桿部同軸度公差要求較高。為此,對鉚釘原材料和成品應進行退火熱處理。鉚釘退火熱處理的種類很多,可根據(jù)客戶技術要求給予適當選擇。下面作一簡述,供同行參考。
1、球化退火
球化退火是使鋼獲得彌散分布于鐵素體基體上的細粒狀(球狀)碳化物組織的工藝方法。中碳或中碳合金鋼須用球化退火,而對于冷鐓擠壓成型用低碳鋼也須用球化退火,硬度可在140~160HBW(82~86HRB)。
2、低溫球化退火
低溫球化退火是將鋼材加熱到Ac1以下20℃左右較長時間保溫(一般在4~8h)以獲得球狀珠光體的熱處理,此工藝適用于經(jīng)冷形變加工、冷沖壓加工件。
如10、15、20#鋼720℃×3h退火后,布氏硬度150~180HBW降至120HBW(75HRB)以下。
如35、45#鋼720℃×6h退火后,布氏硬度180~217HBW降至150HBW(83HRB)以下。
3、等溫球化退火
等溫球化退火是將低、中碳合金鋼加熱到Ac1+(20~30℃),保溫適當時間,然后冷卻到略低于Ar1以下的溫度,等溫保持一定時間(使等溫轉變進行完畢),然后爐冷或空冷的球化退火工藝。
ML40Cr 760~780℃加熱保溫4h降溫至670~680℃等溫6h,布氏硬度155HBW(85HRB)以下。
SCM435 770~790℃加熱保溫2h降溫到690~700℃等溫4h,布氏硬度160HBW(86 HRB)以下,與一次球化退火相比,等溫球化退火可獲得較好的球化質量并可節(jié)約工藝時間。
4、去應力退火
去應力退火,經(jīng)冷形變后的鉚釘在低于再結晶溫度加熱,以去除內(nèi)應力,但仍保留冷作硬化效果的熱處理。習慣上,把較高溫度下的去應力處理叫作去應力退火,而把較低溫度下的這種處理,稱為去應力回火,其實質都是一樣的。
5、不完全退火
亞共析鋼冷拉料坯常用完全退火,而對于低、中碳鋼及合金結構鋼。如15、20、35、45、40Cr、40MnB,因晶粒長大傾向較大且不均勻,用完全退火不易控制晶粒度,并為了降低鋼材脆性,宜采用不完全退火加熱在Ac1與Ac3之間,加熱到溫后短時保溫,之后緩慢或控速冷卻,以獲得鐵素體和珠光體組織,稱為不完全退火。如10、20#在820℃加熱保溫1h,緩冷或空冷,硬度可以170HBW降至140HBW(82HRB)以下。
6、再結晶退火
在冷形變加工中,鋼材的硬度、強度和內(nèi)應力隨形變量增加而增長,塑性則隨形變量增加而降低。在隨后的加熱過程中,隨著溫度的升高,組織和性能有恢復到冷形變前狀況的趨勢。
低碳鋼的再結晶溫度在450~650℃之間,隨著含碳量及合金元素數(shù)量的增加,再結晶溫度不斷升高,超過Ac1溫度時將優(yōu)先發(fā)生相變重結晶。這時,只能采用低于Ac1溫度的軟化退火來降低冷形變材料的硬度。低碳鋼在冷鐓、冷拉、冷沖、冷擠等加工后的再結晶退火溫度常取600~650℃,硬度在75~85HRB之間。