緊固件的脫碳和增碳（一）

鋼是含碳量在0.0218%-2.11中間的鐵碳合金。

碳存有于全部的鋼材中，無碳不鋼。碳元素在鋼材中起到的作用是雙重的，伴隨著碳含量的增加，原材料的屈服極限和抗拉會慢慢提升，硬度和耐磨性能也會提升，可是延展性和破壞性卻會減少。因而，碳含量必須按照不一樣的原材料主要用途而量身訂做。   

緊固件在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行熱處理工藝，會產(chǎn)生脫碳或增碳的狀況，過高的含碳量和過低的含碳量都是會更改緊固件的特性。

1、緊固件脫碳

通常，把黑色金屬原材料（鋼）表面碳的消耗變成脫碳。脫碳分成全脫碳、不徹底脫碳。

全脫碳是碳所有耗損，在金相分析查驗中只有見到鐵元素組織的脫碳。

不徹底脫碳是因為碳的耗損已使回火后金相組織輕微掉色，且硬度顯著地比鄰近基材硬度低的脫碳。

緊固件表面硬度，假如比它的芯部硬度低30個HV（維氏硬度值）就覺得零件早已脫碳。表面是不是脫碳可以用來操縱緊固件熱處理方法品質(zhì)，自身并不體現(xiàn)緊固件的硬度特性，8.8級以及以上經(jīng)熱處理處理的緊固件才要查驗指標(biāo)值。

緊固件原料在軋鋼全過程會脫碳，假如淬火不合理，更會使原料脫碳層加重。調(diào)質(zhì)熱處理全過程中，一般會從爐攜帶進(jìn)去一些空氣氧化汽體。

圓棒剛絲的銹跡或冷拉后盤條鋼絲表面上的殘余物，入爐加溫后也會溶解，反應(yīng)產(chǎn)生一些空氣氧化氣體。

例如，鋼絲的表面銹跡，它的有效成分是碳酸鐵及氫氧化物，在加溫后將轉(zhuǎn)化成CO2及H2O ，進(jìn)而加劇了脫碳。

研究表明，中碳合金鋼的脫碳程度相對于碳鋼比較嚴(yán)重，而更快的脫碳溫度在700－800℃中間。因為鋼絲表面的附屬物在一定情況下溶解化生成CO2 和H2O 的效率迅速，假如連續(xù)式網(wǎng)帶爐爐氣操縱不合理，也會導(dǎo)致螺釘脫碳偏差。

高強度螺栓當(dāng)選用冷鐓成型時，原料和淬火的脫碳層不僅依然存有，并且被壓擠到外螺紋的頂端，針對必須淬火的緊固件表面，無法得到所需求的硬度，其硬度和耐磨性能會減少；鋼絲表面脫碳，表面與內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣而具備不一樣的膨脹系數(shù)，淬火時有可能造成表面裂痕；脫碳層因為碳被氧化，金相組織其滲碳體（Fe3C）的數(shù)目較正常的組織少，因而在力學(xué)性能上其抗壓強度或硬度較正常的組織低。表面脫碳有可能造成緊固件外螺紋抗壓強度減少或脫扣，導(dǎo)致無效。

比照無表面脫碳和有表面脫碳狀況下緊固件的疲勞極限。通常存有表面脫碳狀況下緊固件的疲勞極限降低19.8%。緊固件熱處理工藝時要避免脫碳狀況的產(chǎn)生，因此開展緊固件脫碳實驗是十分必要的。

在淬火加溫時要維護(hù)外螺紋頂端不脫碳，還需要對原料已脫碳的緊固件開展適當(dāng)?shù)膹?fù)碳，把網(wǎng)帶爐中的防護(hù)氛圍的優(yōu)點調(diào)至和被復(fù)碳的零件初始含碳量基本上相同，使已脫碳的緊固件漸漸地修復(fù)到以前的含碳量，碳勢設(shè)置在0.42％－0.48％為宜，復(fù)碳溫度與淬火加溫同樣，不可以在持續(xù)高溫下開展，以防晶體粗壯，危害物理性能。

表面碳量的情況有這兩種方式可以測量：

1. 金相分析法

適用全部尺寸的8.8級~12.9級緊固件。金相分析法可以測量外螺紋全脫碳層的深層G和外螺紋未脫碳層的相對高度E

2、硬度分析法

只適用牙距P31.25mm的8.8級~12.9級的緊固件。

1)、依照圖2所顯示精確測量第1點和第2點的維氏硬度。實驗力為2.942N（維氏硬度試驗HV0.3）。

2)、第2點的維氏硬度值HV（2）應(yīng)當(dāng)大于或等于第1點的維氏硬度值HV（1）減掉30個維氏企業(yè)。HV（2）3 HV（1）-30時沒有脫碳, HV（2）￡ HV（1）-30時,評定早已脫碳。

3)、外螺紋未脫碳層的相對高度E應(yīng)符合規(guī)定要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，全脫碳層做到標(biāo)準(zhǔn)的最高值時，不可以選用硬度測量方法。

4)、試樣的制取、實驗程序流程可參照GB3098.1-2010   緊固件 螺栓、螺絲和螺母機(jī)械性能。