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螺栓的硬度

螺栓的硬度
螺栓的硬度

螺栓的硬度

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

1.布氏硬度(HB)

以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

2.洛氏硬度(HR)

当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:

HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。

HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

3 维氏硬度(HV)

以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。

从上面介绍可知,维氏硬度是表面硬度的其中一种。它和其它硬度单位之间有换算关系。

硬度指的就是表面硬度,材料内部是没有硬度要求的。只有机械性能要求(抗拉强度,屈服强度和冲击韧性)。

GB/T 3098.1-2000中怎么没有表面硬度呢?5.6不是说明表面硬度了吗----表面硬度不应比芯部硬度高出30个维氏硬度(约3个HRC).10.9级的表面硬度不应大于390HV0.3.至于没有表面硬度要求的那是低性能等级的,如3.6 4.6 4.8 5.6 5.

8 6.8,因为没有热处理,所以没有要求,因为他表面的硬度主要是冷镦或烘打\车削后的应力所产生的硬度.

在检测螺栓硬度时,没有热处理的螺栓,只需要做表面硬度在合格范围内就行了.如果是热处理螺栓就要在未部切一个直

径的面上大硬度,硬度测试在面上的1/2R处,硬度符合标准.

它有一个表面一个芯部,表面是指在去除表面浮锈等之后用用维氏或表面洛氏打硬度,芯部要在去除部部1/2直径长部后在表面与芯部1/2的地方打硬度,两个硬度之差不能超过30个HV,表面高出30HV说明表面渗碳了,是不允许的,如果表面低了30HV以上说明表面脱碳了,也是不允许的。要细心地看这个3098。1

英制螺纹详细说明

一、严格地说,UN、UNR、UNC、UNF、UNS以及UNEF是螺纹系列的规定代号,而不是某些英文词组的缩写:

统一螺纹:Unified Screw Threads( 由英国(United Kingdom)、加拿大(Canada)和美国(United States)于948年共同制定;

UN:外螺纹设计牙型根部可平可圆(A flat root contour is specified ,but it is necessary to provide for some threading tool crest wear, hence a rounded root contour cleared beyond the 0.25p flat width of the Basic Profile is optional.)

UNR:外螺纹设计牙型根部必须为圆弧(In order to reduce the rate of threading tool crest wear and to improve fatigue strength of a flat root thread, the Design Profile of the UNR thread has a non-reversing contin

UNC:粗牙系列(Coarse-Thread Series);

UNF:细牙系列(Fine-Thread Series);

UNEF:超细牙系列(Extra-Fine-Thread Series);

UNS:特殊螺距系列(Selected Combinations和 Other Threads of Special Diameters, Pitches, and Lengths of En gagement);

另外还有恒定螺距系列(Constant Pitch Series),有8UN、12UN、16UN等等,不一一列举

二、标注方法:

英寸制统一螺纹,在英寸制国家广泛采用,该类螺纹分三个系列:粗牙系列UNC,细牙系列UNF,特细牙系列UNFF,外加一个定螺距系列UN。

标注方法:螺纹直径—每英寸牙数系列代号—精度等级

示例:粗牙系列 3/8—16 UNC—2A

细牙系列 3/8—24 UNF—2A

特细牙系列 3/8—32 UNFF—2A

定螺距系列 3/8—20 UN—2A

第一位数字3/8表示螺纹外径,单位为英寸,转换为米制单位mm要乘以25.4,即3/8×25.4=9.525mm;第二、三位数字16、24、32、20为每英寸牙数(在25.4mm长度上的牙数);第三位以后的文字代号UNC、UNF、UNFF、UN为系列代号,最后两位2A为精度等级。

螺纹配合等级:

三、螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。

(一)、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级:

1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。等级数字越高,配合越紧。在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。

1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。

2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

3、3A和3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关键设计。

4、对外螺纹来说,1A和2A级有一个配合公差,3A级没有。1A级公差比2A级公差大50%,比3A级大75%,对内螺纹来说,2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B级大50%,比3B级大75%。

螺纹的种类和标记

1 螺纹的种类

螺纹按用途可分为联接螺纹和传动螺纹两类。常用标准螺纹的种类及用途可参看表1。

2 螺纹联接的画法

如图2在剖视图中,内、外螺纹结合部分按外螺纹画,其余部分仍用各自的画法表示。内、外螺纹的大、小径的粗细实线应分别对齐。

3 螺纹的代号标注

在图样上螺纹需要用规定的螺纹代号标注,除管螺纹外,螺纹代号的标注格式为:

管螺纹的标注格式为:特征代号尺寸代号旋向

其中,右旋螺纹省略不注,左旋用“ LH”表示。

4 螺纹标记的标注

当螺纹精度要求较高时,除标注螺纹代号外,还应标注螺纹公差带代号和螺纹旋合长度。

螺纹标记的标注格式为:螺纹代号—螺纹公差带代号(中径、顶径)—旋合长度

有关标注内容的说明:

1) 公差带代号由数字加字母表示(内螺纹用大写字母,外螺纹用小写字母),如7H、6g等,应特别指出,7H,6g等代表螺纹公差,而H7,g6代表圆柱体公差代号。

2) 旋合长度规定为短(用S表示)、中(用N表示)、长(用L表示)三种。一般情况下,不标注螺纹旋合长度,其螺纹公差带按中等旋合长度(N)确定。必要时,可加注旋合长度代号S或L,如“M20-5g6g-L”。特殊需要时,可注明旋合长度的数值,如“M20-5g6g-30”。

5 螺纹标记在视图上的标注方法

如表1中图例,除管螺纹外,在视图上螺纹标记的标注同线性尺寸标注方法相同;而管螺纹是用指引线的形式,指引线应从大径上引出,并且不应与剖面线平行。

表1中标注的说明:

1) M 16-5g6g表示粗牙普通螺纹,公称直径16,右旋,螺纹公差带中径5g,大径6g,旋合长度按中等长度考虑。

2) M16×1 LH-6G表示细牙普通螺纹,公称直径16,螺距1,左旋,螺纹公差带中径、大径均为6G,旋合长度按中等长度考虑。

3) G1表示英制非螺纹密封管螺纹,尺寸代号1 in,右旋。

4) Rc 12表示英制螺纹密封锥管螺纹,尺寸代号12 in,右旋。

5) Tr20×8(P4)表示梯形螺纹,公称直径 20,双线,导程 8,螺距 4,右旋。

6) B20×2LH表示锯齿形螺纹,公称直径 20,单线,螺距 2,左旋。

美规螺丝常见规格与标示

美规螺丝

a.一般以番号标示, 如 #2-56, #4-40, #6-32, #8-32, #10-24…etc.

b.或以英制外径表示,

如0.086-56, 0.112-40 , 0.138-32 , 0.164-32 , 0.190-24…etc.

Ex: 632 – 8 – P P B:

Finish Code: 外观处理规格

Head Code: 头部外型

Drive Code: 头部剖沟,特征型号

Length Code: 螺丝长度

Thread Code: 螺丝型号

B-1: Thread Code: 螺丝型号

一般常用规格如下:

a. #2-56 (0.086-56): 2 番 56 牙

b #4-40 (0.112-40) : 4 番40 牙

c. #6-32 (0.138-32) : 6 番32 牙

d. #8-32 (0.164-32) : 8 番 32 牙

e. #10-24 (0.190-24): 10 番 24 牙

***牙为每吋之牙数.***

B-2: Length Code: 螺丝长度

美规螺丝长度须经换算, 才是公制mm 尺寸.

换算公式: (Length Code / 32) x 25.40 = 公制长度mm

B-3, B-4,B-5 : 标示方式与公制相同.

螺丝规格定义与认识

一、螺纹种类:

A:三角螺纹:结合/锁紧B:管用三角螺纹:结合/锁紧C:梯形螺纹:动力传动D:方螺纹:动力传动

二、常用螺丝种类:

A:MachineScrew:机械螺丝B:TappingScrew:自攻螺丝B-1:SheetMetalTappingScrew。B-2:Plasti cTappingScrew。C:WoodenScrew。木工螺丝D:DrywallScrew。水泥墙螺丝

三、常见螺丝材质:

a.LowCarbonSteel。低碳钢

b.SS-304:StainlessSteel304

c.SS-302:StainlessSteel302结构韧性较好

d.Aluminum5052:铝合金5052

e.Brass:黄铜

f.Bronze:青铜

g.UNSC11000Copper:锑铜

四、常见螺丝规格与标示:

A:公制螺丝B:美规螺丝C:英制螺丝A:公制机械螺丝:Metric Ex:M3x6–PPB:M3机械螺,6mm 长,十字,圆扁头,镀黑。FinishCode:外观处理规格HeadCode:头部外型ThreadCode 螺丝型号D riveCode:头部剖沟,特征型号LengthCode:螺丝长度(mm) A-1:ThreadCode:螺丝型号公制螺丝直接以螺丝外径标示螺丝型号。如M3即螺丝外径为3。00mm;M4即螺丝外径为4。00mm。MetricThreadSizexPit ch:Note:公制螺丝于螺丝型号后方,有时会注明螺丝牙距。如M3x0.5,M4x0.70,M5x0.8,M6x1。但因为标准规范,通常不提。A-2:LengthCode。螺丝长度公制螺丝,直接标示螺丝长度,单位为mm。螺

A-3:DriveCode/头部剖沟、特征。一般常用规格如下: a.Slotted一字 b.Phillips十字 c.Ph il-Slot一字/十字 d.HexScoket:内六角 e.OneWay:单向A-4:HeadCode/头部外型。一般常用规格如下: a.Flat:平头 b.Oval:色拉头 c.Round:圆头 d.Pan:圆扁头 e.Truss:大圆扁头

f.Hex:六角头A-5:FinishCode/外观处理一般常用规格如下: a.Z:Zine-Plated:镀锌 b.Ni:Ni -Plated:镀镍 c.Tin-Plated:镀锡 d.ZinePlated/GreenIridite:镀锌绿膜处理。 e.RadiantPlated:镀五彩 f.Passivate:抗氧化处理。

g.AlodialFinish:无外观处理。公制自攻螺丝:于品名后方直接标示TappingType。Ex:M3x6–PPB,TappingType:M3自攻螺丝,6mm长,十字,圆扁头,镀黑。一般以产品别或标示,再判定为SheetMetal或塑料部品使用。B:美规螺丝。 a.一般以番号标示,如#2-56、#4-40、#6-32、#8-32、#10-24…etc。 b.或以英制外径表示。如0:0.86-56、0.112-40、0.138-32、0.164-32、0.1 90-24…etc。Ex:632–8–PPB:FinishCode:外观处理规格HeadCode:头部外型DriveCode:头部剖沟,特征型号LengthCode:螺丝长度ThreadCode:螺丝型号B-1:ThreadCode:螺丝型号一般常用规格如下: a.#2-56:2番56牙 b.#4-40:4番40牙 c.#6-32:6番32牙 d.#8-32:8番32牙

e.#10-24:10番24牙***牙为每吋之牙数。***B-2:LengthCode:螺丝长度美规螺丝长度须经换算,才是公制mm尺寸。换算公式:x25.40=公制长度mm B-3、B-4、B-5:标示方式与公制相同。C:英制螺丝:C-1:ThreadCode:标示皆将分母为8,再直接称分子之番号。Ex:1/8x0.50–PPB:1分牙螺丝x0.50"长,PPB Ex:5/16x0.50–PPB=2.5/8x0.50-PPB:2分半牙螺丝x0.50"长,PPB Ex:5/32x0.50–P PB=1.25/8x0.50-PPB:1分2厘半螺丝x0.50"长,PPB Ex:1/4x0.50-PPB=2/8x0.50-PPB:2分牙螺丝x0.50"长,PPB 注:有时会标示粗牙或细牙。UNF:细牙:电子业较常用。UNC:粗牙:重机械结构较常用。Ex:3/8x0.50,UNF–PPB:3分细牙螺丝×0.50"长,PPB。C-2:LengthCode:为英吋标示,须乘以25.40换算为mm

不锈钢编号原则

①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:如:中国、俄国 12CrNi3A ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。我国的编号规则①采用元素符号②用途、汉语拼音,平炉钢:P、沸腾钢:F、镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、GCr15:滚珠合结钢、弹簧钢,如:20CrMnTi 60SiMn、(用万分之几表示C含量)不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分之一(即0.1%C),不锈 C≤0.08%如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03%如0Cr17Ni 13Mo 国际不锈钢标示方法美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中:①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记,③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢是以410、420以及440 C为标记,双相(奥氏体-铁素体),④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。

金属热处理基本知识

固溶体两种。

固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。

化合物:合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。

机械混合物:由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。

铁素体:碳在a-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。

奥氏体:碳在g-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。

渗碳体:碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。

珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.8%)

莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%)金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机

另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。 1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图,为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。 1850~1880年,对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889~1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。二十世纪以来,金属物理的发展和其它新技术的移植应用,使金属热处理工艺得到更大发展。一个显着的进展是1901~1925年,在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳;30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控,以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法;60年代,热处理技术运用了等离子场的作用,发展了离子渗氮、渗碳工艺;激光、电子束技术的应用,又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。金属热处理的工艺热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工

金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性;齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。

钢的分类钢是以铁、碳为主要成分的合金,它的含碳量一般小于2.11%。钢是经济建设中极为重要的金属材料。钢按化学成分分为碳素钢(简称碳钢)与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金,除铁、碳为其主要成分外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能,又有良好的工艺性能,且价格低廉。因此,碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学技术的迅速发展,碳钢的性能已不能完全满足需要,于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上,有目的地加入某些元素(称为合金元素)而得到的多元合金。与碳钢比,合金钢的性能有显着的提高,故应用日益广泛。由于钢材品种繁多,为了便于生产、保管、选用与研究,必须对钢材加以分类。按钢材的用途、化学成分、质量的不同,可将钢分为许多类:一.按用途分类按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。结构钢:1.用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。 2.用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。工具钢:用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。特殊性能钢:是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。二.按化学成分分类按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢:按含碳量又可分为低碳钢(含碳量≤0.25%);中碳钢(0.25%<含碳量<0.6%);高碳钢(含碳量≥0.6%)。合金钢:按合金元素含量又可分为低合金钢(合金元素总含量≤5%);中合金钢(合金元素总含量=5%--10%);高合金钢(合金元素总含量>10%)。此外,根据钢中所含主要合金元素种类不同,也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。三.按质量分类按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫含量均≤0.050%);优质钢(磷、硫含量均≤0.040%);高级优质钢(含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%)。此外,还有按冶炼炉的种类,将钢分为平炉钢(酸性平炉、碱性平炉),空气转炉钢(酸性转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢)与电炉钢。按冶炼时脱氧程度,将钢分为沸腾钢(脱氧不完全),镇静钢(脱氧比较完全)及半镇静钢。钢厂在给钢的产品命名时,往往将用途、成分、质量这三种分类方法结合起来。如将钢称为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等。金属材料的机械性能金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为机械性能(或称为力学性能)。金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。

下面将分别讨论各种机械性能。 1.强度强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。 2.塑性塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永久变形)而不破坏的能力。 3.硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等方法。 4.疲劳前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。 5.冲击韧性以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。退火---淬火---回火一.退火的种类 1.完全退火和等温退火完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。 2.球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。 3.去应力退火去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削

光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。三.钢回火的目的 1.降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。 2.获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性。 3.稳定工件尺寸 4.对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。炉型的选择炉型应依据不同的工艺要求及工件的类型来决定 1.对于不能成批定型生产的,工件大小不相等的,种类较多的,要求工艺上具有通用性、多用性的,可选用箱式炉。 2.加热长轴类及长的丝杆,管子等工件时,可选用深井式电炉。 3.小批量的渗碳零件,可选用井式气体渗碳炉。 4.对于大批量的汽车、拖拉机齿轮等零件的生产可选连续式渗碳生产线或箱式多用炉。 5.对冲压件板材坯料的加热大批量生产时,最好选用滚动炉,辊底炉。 6.对成批的定型零件,生产上可选用推杆式或传送带式电阻炉(推杆炉或铸带炉) 7.小型机械零件如:螺钉,螺母等可选用振底式炉或网带式炉。 8.钢球及滚柱热处理可选用内螺旋的回转管炉。 9.有色金属锭坯在大批量生产时可用推杆式炉,而对有色金属小零件及材料可用空气循环加热炉。加热缺陷及控制一、过热现象我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。 1.一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。 2.断口遗传:有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出,受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。 3.粗大组织的遗传:有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。二、过烧现象加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。三、脱碳和氧化钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈还原性)四、氢脆现象高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。几种常见热处理概念 1.正火:将钢材或钢件加热到临界点A C3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。 2.退火annealing:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺 3.固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺 4.时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。 5.固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型 6.时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度 7.淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺 8.回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺 9.钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。 10.调质处理quenching and tempering:一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。 11.钎焊:用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺

回火的种类及应用根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:(一)低温回火(150-250度)低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火

强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。(三)高温回火(500-650度)高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。气氛与金属的化学反应一.气氛与钢铁的化学反应 1. 氧化 2Fe+O2→2FeO Fe+H2O→FeO+H2 FeC+CO2→Fe+2CO 2. 还原 FeO+H2→Fe+H2O FeO+CO→Fe+O2 3. 渗碳 2 CO→[C]+CO2 Fe+[C]→FeC CH4→[C]+2H2 4.渗氮 2NH3→2[N]+3H2 Fe+[N]→FeN 二.各种气氛对金属的作用氮气:在≥1000度时会与Cr,CO,Al.Ti反应氢气:可使铜,镍,铁,钨还原。当氢气中的水含量达到百分之0. 2—0.3时,会使钢脱碳水:≥800度时,使铁、钢氧化脱碳,与铜不反应一氧化碳:其还原性与氢气相似,可使钢渗碳三.各类气氛对电阻组件的影响镍铬丝,铁铬铝:含硫气氛对电阻丝有害钢的氮化及碳氮共渗钢的氮化(气体氮化)概念:氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子,被钢吸收后在其表面形成氮化层,同时向心部扩散。氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴(如镗杆、磨床主轴),高速柴油机曲轴、阀门等。氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化层薄,并且较脆,因此要求有较高强度的心部组织,所以要先进行调质热处理,获得回火索氏体,提高心部机械性能和氮化层质量。钢在氮化后,不再需要进行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。氮化处理温度低,变形很小,它与渗碳、感应表面淬火相比,变形小得多钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程,习惯上碳氮共渗又称作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较是广。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度,低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。铍青铜的热处理铍青铜是一种用途极广的沉淀硬化型合金。经固溶及时效处理后,强度可达1250-1500MPa(1250-1500公斤)。其热处理特点是:固溶处理后具有良好的塑性,可进行冷加工变形。但再进行时效处理后,却具有极好的弹性极限,同时硬度、强度也得到提高。(1)铍青铜的固溶处理一般固溶处理的加热温度在780-820℃之间,对用作弹性组件的材料,采用760-780℃,主要是防止晶粒粗大影响强度。固溶处理炉温均匀度应严格控制在5℃。保温时间一般可按1小时/25m m计算,铍青铜在空气或氧化性气氛中进行固溶加热处理时,表面会形成氧化膜。虽然对时效强化后的力学性能影响不大,但会影响其冷加工时工模具的使用寿命。为避免氧化应在真空炉或氨分解、惰性气体、还原性气氛(如氢气、一氧化碳等)中加热,从而获得光亮的热处理效果。此外,还要注意尽量缩短转移时间(此淬水时),否则会影响时效后的机械性能。薄形材料不得超过3秒,一般零件不超过5秒。淬火介质一般采用水(无加热的要求),当然形状复杂的零件为了避免变形也可采用油。(2)铍青铜的时效处理铍青铜的时效温度与Be的含量有关,含Be小于2.1%的合金均宜进行时效处理。对于Be大于1.7%的合金,最佳时效温度为300-330℃,保温时间1-3小时(根据零件形状及厚度)。Be低于0.5%的高导电性电极合金,由于溶点升高,最佳时效温度为450-480℃,保温时间1-3小时。近年来还发展出了双级和多级时效,即先在高温短时时效,而后在低温下长时间保温时效,这样做的优点是性能提高但变形量减小。为了提高铍青铜时效后的尺寸精度,可采用夹具夹持进行时效,有时还可采用两段分开时效处理。(3)铍青铜的去应力处理

铍青铜去应力退火温度为150-200℃,保温时间1-1.5小时,可用于消除因金属切削加工、校直处理、冷成形等产生的残余应力,稳定零件在长期使用时的形状及尺寸精度。热处理应力及其影响热处理残余力是指工件经热处理后最终残存下来的应力,对工件的形状,&127;尺寸和性能都有极为重要的影响。当它超过材料的屈服强度时,&127;便引起工件的变形,超过材料的强度极限时就会使工件开裂,这是它有害的一面,应当减少和消除。但在一定条件下控制应力使之合理分布,就可以提高零件的机械性能和使用寿命,变有害为有利。分析钢在热处理过程中应力的分布和变化规律,使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义。例如关于表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视。一、钢的热处理应力工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差,就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时,由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,&127;工件各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状,材料的化学成分等因素有关。实践证明,任何工件在热处理过程中,&12 7;只要有相变,热应力和组织应力都会发生。&127;只不过热应力在组织转变以前就已经产生了,而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,&127;就是工件中实际存在的应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程来说只有两种类型,

应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。&127;组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。二、热处理应力对淬火裂纹的影响存在于淬火件不同部位上能引起应力集中的因素(包括冶金缺陷在内),对淬火裂纹的产生都有促进作用,但只有在拉应力场内(&127;尤其是在最大拉应力下)才会表现出来,&12 7;若在压应力场内并无促裂作用。淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素,也是一个能对淬火

裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。为了达到淬火的目的,通常必须加速零件在高温段内的冷却速度,并使之超过钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工

件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。其效果将随高温冷却速度的加快而增大。而且,在能淬透的情况下,截面尺寸

越大的工件,虽然实际冷却速度更缓,开裂的危险性却反而愈大。这一切都是由于这类钢的热应力随尺寸的增大实际冷却

速度减慢,热应力减小,&127;组织应力随尺寸的增大而增加,最后形成以组织应力为主的拉应力作用在工件表面的作用特

点造成的。并与冷却愈慢应力愈小的传统观念大相径庭。对这类钢件而言,在正常条件下淬火的高淬透性钢件中只能形成纵裂。避免淬裂的可靠原则是设法尽量减小截面内外马氏体转变的不等时性。仅仅实行马氏体转变区内的缓冷却不足以

预防纵裂的形成。一般情况下只能产生在非淬透性件中的弧裂,虽以整体快速冷却为必要的形成条件,可是它的真正形成原因,却不在快速冷却(包括马氏体转变区内)本身,而是淬火件局部位置(由几何结构决定),在高温临界温度区内的冷却

速度显着减缓,因而没有淬硬所致&127;。产生在大型非淬透性件中的横断和纵劈,是由以热应力为主要成份的残余拉应力作用在淬火件中心&127;,而在淬火件末淬硬的截面中心处,首先形成裂纹并由内往外扩展而造成的。为了避免这类裂纹产生,往往使用水--油双液淬火工艺。在此工艺中实施高温段内的快速冷却,目的仅仅在于确保外层金属得到马氏体组织,& 127;而从内应力的角度来看,这时快冷有害无益。其次,冷却后期缓冷的目的,主要不是为了降低马氏体相变的膨胀速度和组织应力值,而在于尽量减小截面温差和截面中心部位金属的收缩速度,从而达到减小应力值和最终抑制淬裂的目的。三、残余压应力对工件的影响渗碳表面强化作为提高工件的疲劳强度的方法应用得很广泛的原因。一方面是由于它能有效的增加工件表面的强度和硬度,提高工件的耐磨性,另一方面是渗碳能有效的改善工件的应力分布,在工件表面层获得较大的残余压应力,&127;提高工件的疲劳强度。如果在渗碳后再进行等温淬火将会增加表层残余压应力,使疲劳强度得到进一步的提高。有人对35SiMn2MoV钢渗碳后进行等温淬火与渗碳后淬火低温回火的残余应力进行过测试其热处理工艺残余应力值(kg/mm2) 渗碳后880-900度盐浴加热,260度等温40分钟 -65 渗碳后880-900度盐浴加热淬火,260度等温9

0分钟 -18 渗碳后880-900度盐浴加热,260度等温40分钟,260度回火90分钟 -38 表1.35SiMn2MoV钢渗碳等温淬火与渗碳低温回火后的残余应力值从表1的测试结果可以看出等温淬火比通常的淬火低温回火工艺具有更高的表面残余压应力。等温淬火后即使进行低温回火,其表面残余压应力,也比淬火后低温回火高。因此可以得出这样一个结论,即渗碳

后等温淬火比通常的渗碳淬火低温回火获得的表面残余压应力更高,从表面层残余压应力对疲劳抗力的有利影响的观点

来看,渗碳等温淬火工艺是提高渗碳件疲劳强度的有效方法。渗碳淬火工艺为什么能获得表层残余压应力?渗碳等温淬火为什么能获得更大的表层残余压应力?其主要原因有两个:一个原因是表层高碳马氏体比容比心部低碳马氏体的比容大,

淬火后表层体积膨胀大,而心部低碳马氏体体积膨胀小,制约了表层的自由膨胀,&127;造成表层受压心部受拉的应力状态。而另一个更重要的原因是高碳过冷奥氏体向马氏体转变的开始转变温度(Ms),比心部含碳量低的过冷奥氏体向马氏体转变的开始温度(Ms)低。这就是说在淬火过程中往往是心部首先产生马氏体转变引起心部体积膨胀,并获得强化,而表面

还末冷却到其对应的马氏体开始转变点(Ms),故仍处于过冷奥氏体状态,&127;具有良好的塑性,不会对心部马氏体转变

的体积膨胀起严重的压制作用。随着淬火冷却温度的不断下降使表层温度降到该处的(Ms)点以下,表层产生马氏体转变,引起表层体积的膨胀。但心部此时早已转变为马氏体而强化,所以心部对表层的体积膨胀将会起很大的压制作用,使表层

获得残余压应力。&127;而在渗碳后进行等温淬火时,当等温温度在渗碳层的马氏体开始转变温度(Ms)以上,心部的马

氏体开始转变温度(&127;Ms)点以下的适当温度等温淬火,比连续冷却淬火更能保证这种转变的先后顺序的特点(&127;

即保证表层马氏体转变仅仅产生于等温后的冷却过程中)。&127;当然渗碳后等温淬火的等温温度和等温时间对表层残余

应力的大小有很大的影响。有人对35SiMn2MoV钢试样渗碳后在260℃和320℃等温40&127;分钟后的表面残余应力进行过测试,其结果如表2。由表2可知在260℃行动等温比在320℃等温的表面残余应力要高出一倍多可见表面残余应力状态对渗碳等温淬火的等温温度是很敏感的。不仅等温温度对表面残余压应力状态有影响,而且等温时间也有一定的影响。有人对35SiMn2V钢在310℃等温2分钟,10 分钟,90分钟的残余应力进行过测试。2分钟后残余压应力为-20kg/mm,10分钟后为-60kg/mm,60分钟后为-80kg/mm,60分钟后再延长等温时间残余应力变化不大。从上面的讨论表明,渗碳层与心部马氏体转变的先后顺序对表层残余应力的大小有重要影响。渗碳后的等温淬火对进一步提高零件的疲劳寿命具有普遍意义。此外能降低表层马氏体开始转变温度(Ms)点的表面化学热处理如渗碳、氮化、氰化等都为造成表层残余压应力提供了

条件,如高碳钢的氮化--淬火工艺,由于表层,&127;氮含量的提高而降低了表层马氏体开始转变点(Ms),淬火后获得了较高的表层残余压应力使疲劳寿命得到提高。又如氰化工艺往往比渗碳具有更高的疲劳强度和使用寿命,也是因氮含量的增加可获得比渗碳更高的表面残余压应力之故。此外,&127;从获得表层残余压应力的合理分布的观点来看,单一的表面强化

的残余应力一般在表面压应力较低,最大压应力则出现在离表面一定深度处,而且残余压力层较厚。氮化后的表面残余压应力很高,但残余压应力层很溥,往里急剧下降。如果采用渗碳--&127;氮化复合强化工艺,则可获得更合理的应力分布状态。&127;因此表面复合强化工艺,如渗碳--氮化,渗碳--&127;高频淬火等,都是值得重视的方向。根据上述讨论可得出以下结论; 1、热处理过程中产生的应力是不可避免的,而且往往是有害的&127;。但我们可以控制热处理工艺尽量使应力分布合理,就可将其有害程度降低到最低限度,甚至变有害为有利。 2、当热应力占主导地位时应力分布为心部受拉表面受压,当组织应力占主导地时应力分布为心部受压表面受拉。 3、在高淬透性钢件中易形成纵裂,在非淬透性工件中往往形成弧裂,在大型非淬透工件中容易形成横断和纵劈。 4、渗碳使表层马氏体开始转变温度(Ms)点下降,可导至淬火时马氏体转变顺序颠倒,心部首先发生马氏体转变而后才波及到表面,可获得表层残余压应力而提高抗疲劳强度。 5、渗碳后进行等温淬火可保证心部马氏体转变充分进行以后,表层组织转变才进行。&127;使工件获得比直接淬火更大的表层残余压应力,可进一步提高渗碳件的疲劳强度。 6、复合表面强化工艺可使表层残余压应力分布更合理,可明显提高工件的疲劳强度

切削技术

第一章 3D铣削技术

1.铣削参数

我们的加工流程中﹐工件加工的面粗度﹐加工时间的快慢在很大程度上都取决于我们对参数设置的合理性。那我们通过以下公式

对这些参数进行了解。

一、三角函数计算

1.tanθ=b/a θ=tan-1b/a

2.Sinθ=b/c Cos=a/c

二、切削速度的计算

Vc=(π*D*S)/1000

Vc:线速度(m/min) π:圆周率(3.14159) D:刀具直径(mm)

S:转速(rpm)

例题. 使用Φ25的铣刀Vc为(m/min)25 求S=?rpm

Vc=πds/1000

25=π*25*S/1000

S=1000*25/ π*25

S=320rpm

三、进给量(F值)的计算

F=S*Z*Fz

F:进给量(mm/min) S:转速(rpm) Z:刃数

Fz:(实际每刃进给)

例题.一标准2刃立铣刀以2000rpm)速度切削工件,求进给量(F

值)为多少?(Fz=0.25mm)

F=S*Z*Fz

F=2000*2*0.25

F=1000(mm/min)

四、残料高的计算

Scallop=(ae*ae)/8R

Scallop:残料高(mm) ae:XY pitch(mm) R刀具半径(mm)

例题. Φ20R10精修2枚刃,预残料高0.002mm,求Pitch为多

少?mm

Scallop=ae2/8R

0.002=ae2/8*10

ae=0.4mm

Φ=√2R2 X、Y=D/4

Φ:逃料孔直径(mm) R刀具半径(mm) D:刀具直径(mm)

例题. 已知一模穴须逃角加工(如图),

所用铣刀为ψ10;请问逃角孔最小

为多少?圆心坐标多少?

Φ=√2R2

Φ=√2*52

Φ=7.1(mm)

X、Y=D/4

X、Y=10/4

X、Y=2.5 mm

圆心坐标为(2.5,-2.5)

六、取料量的计算

Q=(ae*ap*F)/1000

Q:取料量(cm3/min) ae:XY pitch(mm) ap:Z pitch(mm)

例题. 已知一模仁须cavity等高加工,Φ35R5的刀XY pitch是刀具的60%,每层切1.5mm,进给量为2000mm/min,求此

刀具的取料量为多少?

Q=(ae*ap*F)/1000

Q=35*0.6*1.5*2000/1000

Q=63 cm3/min

七、每刃进给量的计算

Fz=hm * √(D/ap )

Fz:实施每刃进给量hm:理论每刃进给量 ap:Z pitch(mm)

D:刀片直径(mm)

例题 (前提WORLD XY pitch是刀具的60%)

WORLDΦ35R5的刀,切削NAK80材料hm为0.15mm,Z轴切深1.5mm,求每刃进给量为多少?

Fz=hm * √(D/ap )

Fz=0.2*√10/1.5

Fz=0.5mm

冲模刀口加工方法

刀口加工深度=板厚-刀口高+钻尖(0.3D)

D表示刀径

钻头钻孔时间公式

T(min)=L(min)/N(rpm)*f(mm/rev)

=πDL/1000vf

L:钻孔全长N:回转数f:进刀量系数

D:钻头直径v:切削速度

如图孔深l钻头孔全长L则L=l+D/3

T=L/Nf=πDL/1000vf

系数表f直径mm进刀mm/rev

1.6~3.2 0.025~0.075

3.2~6.4 0.05~0.15

12.8~25 0.175~0.37

5

25以上0.376~0.625

1英寸=25.4mm=8分

25.4/牙数=牙距管牙计算公式

例如25.4/18=1.414牙距为5/16丝攻

马力(枪钻)

W=Md*N/97.410

W:所要动力(KW)

Md:扭矩(kg-cm)

N:回转数(r.p.m)

扭矩计算公式如下:

Md=1/20*f*ps*

f为进给量mm/rev系数

r为钻头半径赛(mm)

α:切削抵抗比值ps.在小进给时,一般钢为500kg/m㎡;一般铸铁为

300kg/m㎡;

2.铣削策略

我们在加工过程中,要做到: 1.无人化加工; 2.刀具无折损。这就使得制作程序的方式及方法显得极为重要?为此制定出如下铣

削策略供大家共同参考:

一?决定粗铣加工的刀具

在选择粗铣刀时要考虑机器的马力?进给及转速?其次要考虑所加工工件的尺寸与形状?要在节省时间的情况下?尽快将粗铣加工

完成?粗加工优先选用不过中心的刀具。

二?决定精铣加工的刀具

选择主要的精铣刀具?加工部位应尽可能遵循80:20原则?80代表80%的部位将被加工到位?20代表20%的部位留给后面的刀具加工?决定精铣刀具首先应考虑机器的转速?其次应考虑工件的形状及尺寸?其选择原则如下:

1.检测工件之最小R角及切削加工的最深点?决定刀具的直径及长度,一般要求底部R角比刀具R角大0.50MM.

2.加工深度不要超过精铣刀具直径的5倍(如直径10MM?加工深度不要超过50MM)。当刀具伸出长度于4D以下时可依刀具切刖数

据公式全速切削使用若超过5D时则依条件减半使用。

3. 精铣刀具尽量选择刃数多的刀具。

我们通过公式: Vc=DπN/1000 得出D=1000 Vc/Dπ

精加工线速度Vc以300M/M?N为机台的最高转速?得出精加工时所使用的刀具的最小直径?这只要考虑精铣80%面的刀具?不考虑清

角的刀具。

4.刀具这偏摆在0.015mm以内。

三?决定粗铣与精铣程序之间的刀具

选择原则为:

1. 确保精铣加工的安全性?包括工件之余量?转角R的大小;

2. 决定精铣刀前一把刀具的直径一定要小于或等于精铣刀具;

3. 最后一把刀的R角一定要小于或等于精铣加工之刀具的R角;

4. 等高加工的刀具一定要大于粗铣刀具或前一把等高加工刀个的一半;

5. 等宽加工前的刀具?等高刀具必须是过中心刀具?因为过中心刀具留料少?使得等宽加工时刀具负荷减少?切削轻松?且等宽刀

具一定要大于或等于等高刀具,避免转角留料多使得加工变得困难。

采用等高路径作精加工时?为避免因底面残料过多面产生过切?在等高精铣时应将工件零点上升0.03MM加工?等宽路径直接加工至

如上图所示,工件长450.0mm宽440.0mm高319.09mm?所要铣削的Z轴最大范围为269.09MM.

1) 决定粗铣刀具

考虑此工件之形状,大小及铣削深度?我们第一把刀选用Φ42R5(五角刀片)?将工件最大轮廓边界向外补正(R+1)=5+1=6mm?然后进

行粗加工。

2) 决定精铣刀具

按80:20的加工理念进行选择刀具?此工件不但型状大而深﹐而且型腔部位凸台多,考虑到刀具的夹持长度及铣削面的大小﹐为保证工件尺准确性﹐先用Φ15R3.5沿中间破开分别采用45度和135度等宽加工型腔﹐Φ25R5等高等宽加工四周靠破面﹐最后用Φ

2R0.5将凸台精铣到位。

3) 决定粗铣刀与精铣刀之间的刀具

根据等高加工之刀具一定要大于粗铣刀具的一半?得出Φ42R5的刀具粗铣完后?等高刀具应大于Φ21?若选用Φ30R5或Φ25R5刀具又有点较大?最重要的是此工件型腔凸台较多﹐Φ42R5粗铣完后凸台部位留料较多﹐且此工件加工面深?加工时有一定的困难?所以我们选用过中心Φ24R6的刀具作为第二把中铣刀?根据等宽加工前的刀具必须大于前一把刀具?得出第三把刀应为Φ25R5的刀具?再因精铣前一把刀具必需大于或等于精铣刀﹐为将残料减小到最小﹐所以选用过中心刀具﹐得出第四把刀具为Φ13R3.5。

4)精铣后去出残料刀具

根举WORLD原则﹐等高铣削刀具一定要小于或等于前一把刀﹐得出精铣后第一把去残料刀具应为Φ8R2﹐其次为Φ5R2.5﹐Φ3R

0.5﹐最后再用Φ2R0.4中铣一次。

在以后的程序制作过程中?只要严格遵照上面的加工策略进行制作?你将会得到意想不到的效果。

我们提供一种安全﹐简易的选刀方法(供参考)。把刀具分为以下两个系列。当我们在系列中选择了一把精铣刀具﹐然后就在另一

个系列选对﹐粗中铣刀具。

例﹕如选取D10R3作为精铣刀﹐就可以不加思索在另一系列中依次选取D35﹑D20﹑D12﹑D8这几把刀作为粗中铣刀具﹐这们选出

的刀具就一定符合WORLD铣削策略。

D42(R1﹐R5) D35(R1﹐R5)D32(R8)

D25(R1﹐R3.5﹐R5)D24(R6) D20(R1﹐R3.5﹐R5﹐R10)

D15(R3.5) D16(R1﹐R8) D12(R1﹐R3.5﹐R6) D13(R3.5)

D10(R3﹐R5) D8(R2﹐R4)

D6(R1﹐R3) D5(R0.8﹐R2.5)

D4(R0.6﹐R2) D3(R0.5,R1.5)

D3(R0.5,R1.5) D2(R0.4﹐R1)

D2(R0.4﹐R1) D1.5(R0.3﹐R0.75)

D1(R0.2﹐R0.5)

第三章 WORLD系列刀具

1. 整体式刀具

整体式刀具是指刀片与刀杆为一体的刀具。由于刀与刀杆为一体所以整体式刀具之抗振性﹐精确度要比舍弃式刀具好﹐但整体刀具只要刀刃坏掉整支刀具就报废了﹐而舍弃式刀具如果刀有磨损只须更换刀片即可。所以整体式刀具费用比舍弃式刀具昂贵。

我们在粗中铣时能用到舍弃式刀具就尽量用舍弃式刀具﹐而在精铣时用整体式刀具加工效果比较好。

在整体式刀中因其不同又分为以下几种﹕

高速钢刀﹑硬质合金刀﹑镀膜刀

不同材质刀具可切削材质硬度﹕

高速钢H.S.S High speed steel 30HRC

碳化钨Carbide Micro grain Carbide 40HRC

镀氮化钛 TICN Titanium Carbon Nitride 45HRC

镀氮化钛铝合金 TIALN Titanium Aluminum

Nitrid 55HRC或以上

注1.使用TIALN镀层铣刀﹐于中粗切削时﹐勿使用切削冷却液以免妨碍切悄排出及氧化铝之生成﹐缩短刀具寿命。

2. 于精切削时﹐可使用切削冷却液或喷雾以达切削面之润滑效果﹐增加工件表面之光泽度。

2.舍弃式刀具

舍弃式圆鼻刀的构成是螺纹接头加上圆鼻刀刀头,结构如下图所示﹕

以下将针对它的分类与编号作介绍﹕主要分为20系列;90系列;91系列等。

例如它的编号原则﹕

K 3 12 20 / 8

K……它与M.L同时应用表示有短型.中型.加长型

3……表示有3刃

12……表示刀径为Φ12

20……表示系列号

/ ……表示刀头有斜度

8……刀头螺纹为M8

根据公司的经验和测试﹕

A. 粗铣刀头至少要用M8的螺纹才够强壮。

B. M6以下的刀具一般不作粗加工﹐粗加工至少Φ13才够强壮。

C.在同一系列中﹐以刃数少的为粗加工﹐而刃数多的为精铣。相同直径

的圆鼻刀具其刃数各有不同,像Φ25的WORLD刀具其刃数从2~6不等,所用刀片之大小也有不同,一般情况下,刃数较少的刀具用于粗铣,因为其刃数少,刀片大,强度好,排屑良;刃数较多的刀具用于精铣,因刃数多,刀片小变得锋利其强度小,进给快,加工出来的面也很漂亮,须注意的是,刀片小而锋利易崩裂,所以精加工时的余量须少而均匀

★圆鼻刀过中心的有: Φ32R8 Φ24R6 Φ20R5 Φ13R3.5Φ12R3.5,此类刀具缺点是:只有两刃,程序路径中相邻两路径之间的

距离即PITCH值小。

PITCH值的计算公式: PITCH=0.7(刀具直径D-2倍的刀尖R角值)

注﹕

1) 90系列由于接触面比较大﹐只能作2D加工﹐不用于3D加工﹐常用圆鼻刀铣很深的工件时易产生振动且噪音很大,这是因为在加工过程中出现垂直接触时,刀片为90度接触,圆鼻刀切削刃为1/4圆弧接触,接触面积大,导致每次的切削量大.如下图所示:

针对此种状况解决的方法有两种:

a.分层加工,将深度分成几层,用不同长度的刀具去进行加工,短的刀具吃

b.降低刀尖R角可减小切削时刀具的接触面积,噪音也会减小,减小刀尖R角就是将圆角刀片改为91系列的刀片

而91系列正是考虑到为减小振动﹐在相同条件下减小接触面﹐并用较小的R。

2)编号为H 6 52 20/16 H 7 66 20/16 ﹐两种类型只适用于粗加工﹐铣模具的一些不重要的槽﹐而不能用于精加工。

3)在WORLDCAM刀具编号手册的第1.10中FACEMILL WITH ROUND INSERTS的各系列刀具只能用于粗加工﹐而FACEMILL WITH RHO MBICCARBIDE INSERTS 只能用于平面加工﹐第1.11页中采用五角刀片的刀具﹐也是考虑其切削面的长度﹐在相同条件下减小接触面而设计﹐使用这些刀具需首先考虑机器的马力是否够强壮的条件下才可使用。

舍弃式刀片介绍﹕

刀具材质的分类:

切削状况铣削材质刀片名称耐磨性(WR) 韧性(T)

颜色: 蓝色 P切削铁削很长 ?钢铁?铸铁?不锈钢 P01P10P20P30P40P50

颜色:黄色 M切削铁削介于长短之间 ?合金钢铸铁??无磁性不锈钢??锰钢??耐热钢??NI 合金钢 M01M10M20M30M4

颜色: 红色 K切削铁削很短 ??硬化后铸铁??硬化后钢材??非钢材料??铜??铝??塑料 K01K03K10K20K30K4

刀片厚度的尺寸的编号

例如: 01 05 80

01 05……代表刀片的尺寸厚度

80……为系列号

注: 数位越大?作粗铣较佳; 而数位越小?作精铣越好。

刀片按镀层分类:

A.无镀层(UNCOATED)

B.镀DC 2(TIALN) 耐高温达到840°C?硬度达到2500Vc

C.镀NTV(TI) 耐高温达到1000°C?硬度达到1500Vc

D.镀NT 7(TICN) 耐高温达到400°C?硬度达到3000Vc

注:

1)镀层是根据工件的材质和硬度来选择?镀NT 7一般需打开冷设备?以延长刀片的寿命。

2)原则上粗铣采用P系列的加工?例如 25; 精铣采用K系列的材质加工?例如:K03。

3)所有的刀具都比较利于软材加工。它拥有设计独特的排屑槽?且非常锋利。

4)对加工面有孔或深孔加工?采用P40加工?能抗振且轫性好。

5) ROUND INDEXABLE INSERTS IN SEMIFINISHING-QUALITY的所有刀片只作粗铣或中粗铣加工?无法作精加工。

6)FULL-FACE-CBN-INDESABLE INSERTS ROUND & FULL-FACE-CBN-INDESABLE INSERTS RHOMBIC的所有刀片都是CBN材质?即钻石?

只能用于精加工?且要求余量非常均匀。

7) CERMET INDEXABLE INSERTS ROUND的所有刀片是瓷晶材质?只能用于精加工?且要求余量非常均匀。它与CBN材质的刀片都比

较昂贵

3.刀具类型比较

由于模具业的不断发展﹐所用的刀具也发生了变化。传统的铣刀有﹕圆鼻刀(TOROIDAL CUTTER) 、平刀(FLATE CUTTER) 、球刀(B

ALL CUTER)等三种。

(1).平刀(FLATE CUTTER)﹕即端刀.模具加工中﹐现基本上不用来作3D的加工﹐主要的原因在于它的尖部损耗大磨损快﹐

导致加工不准确、不到位。它主要用在2D的铣削中。

(2). 球刀(BALL CUTER)﹕它可用在3D的铣削中﹐主要的缺点是切削速度变化大、不太稳定﹐当加工到平面时﹐即以球刀的中心切削时﹐切削的速度为0。从而它的切削速度无法演算﹐现场加工会变慢﹐同时﹐以相同的PITCH下﹐它的面粗度不如圆鼻刀。

但它可用作清角加工之用。

3. 圆鼻刀(TOROIDAL CUTTER)﹕它从平刀演化而来﹐它在切削过程中﹐几乎可以用准确的数据来计算切削速度﹐与此同时﹐相对平刀来讲﹐它的损耗会慢很多。可用在2D.3D的加工﹐最主要的一点是﹕圆鼻刀的切削速度永远不会为零(V≠0),切削速度稳定,在pitch值相同的情况下,面粗度比球刀好。圆鼻刀的计算是球刀往外offset,故计算速度比较慢,但适用于各类切削加工。

(附注: 任何刀具都是有R角磨损,圆鼻刀之刀尖R角就是端刀磨损成具体数值的R角.)

刀具类型特性平刀圆鼻刀球刀

散热性差中优

抗振性优中差

面粗度差中优

4.刀把型号

首先分析一下传统的TB50型刀把结构﹐在加工中其受力作用在锥度部位﹐经过长时间的粗铣﹐会发觉锥度部分有一些伤痕﹔像镀上了一层铜﹐其实是在加工中刀把与机器主轴共振所产生﹐长时间使用此种刀把﹐刀把的变形量大﹐而且主轴也会磨损﹐而影响同心度和准确度﹐为解决此类问题。BT40及HSK型刀把便是针对BT50的缺点所改进而来。

HSK型刀把是把其大平面与主轴的平面相接触﹐使其加工中受力大部分作用在此平面上﹐以达到增加刀把的钢性﹐减小锥度部分

受力﹐延长刀把和主轴寿命﹐具有良好的准确度和同心度。

现公司主要用HSK型刀把﹐其刀把按装刀方式分为以下几种﹕

(1).筒夹夹头刀把﹕此刀把精度﹑平衡性较佳。

(2).螺纹式配合刀把﹕此刀把主要与其刀头配合后使用。

(3).热胀冷缩配合刀把(即烧结式刀把)此类刀把现为最常用之刀把﹐其主要优点有﹕

1)增加刀具的同心度。

2)增加刀具的强度。

3)在相同的条件下采用莫式锥度相结合?以减小刀具装夹的长度。

使用热缩刀把的原理:钢比钢的膨涨系数大一些?及刀把(工具钢)比刀柄(钨钢) 膨涨系数大一些。

使用热缩刀把的注意事项与步骤:

1)刀把的热缩孔?然后热缩设备将其升温?加热5分钟?使其膨涨。

2)清洁要热缩的钨钢铣刀?然后将刀具放入已膨涨的热缩孔中?再将其放入冷却设备中冷却?即OK。

★注意事项:

1)热缩温度控制在250°C?加热时间控制在5分钟。

2)冷却时间在10分钟即可。

3)只能热缩钨钢材质的铣刀。

4)刀具的夹持长度至少是3倍刀具直径。

热缩刀把采用工具钢?热处理(1500°C)而制成?所以每次热缩和冷却对其晶体的变化影响很小?一般来说?一个刀把至少可以热缩几千次。如果刀具断裂也可以把刀把热缩?从刀把后面把刀柄敲出。

5.刀片损坏分析(如图﹕刀片使用况分析表)

6.线速度与切削量分析

在作分析之前﹐我们先回刀以下几个公式﹕

Vc=(π*D*S)/1000

Vc:线速度(m/min) π:圆周率(3.14159) D:刀具直径(mm)

S:转速(rpm)

F=S*Z*Fz

F:进给量(mm/min) S:转速(rpm) Z:刃数

Fz:(实际每刃进给)

根据以上两公式可以推出以下公式﹕

FZ=(F*D*π)/1000*Z*VC

从以上公式可以看出﹐当同一把刀具(即D﹑Z 一定时)在一定的进给量下﹐VC(线速度)越大﹐FZ(每刃切削量)就越少。

冷镦、冷挤压基础知识介绍

冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。显然,冷挤压加工是靠模具

来控制金属流动,靠金属体积的大量转移来成形零件的。

冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。

目前,冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用,已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。二战后,冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用,而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。日本80年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件,有30%~40%是采用冷挤压工艺生产的。随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高,冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。与其他加工工艺相比冷挤压有如下

优点:

1)节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。冷挤

压的材料利用率一般可达到80%以上。

2)提高劳动生产率。用冷挤压工艺代替切削加工制造零件,能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。

3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6。因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

4)提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度远高于原材料的强度。此外,合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。因此,某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺,有些零件原需要用强度高的钢材制造,用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。

5)可加工形状复杂的,难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内腔、内齿及表面看不见的内槽等。

6)降低零件成本。由于冷挤压工艺具有节约原材料、提高生产率、减少零件的切削加工量、可用较差的材料代用优质材料

等优点,从而使零件成本大大降低。

冷挤压技术在应用中存在的难点主要有:

1)对模具要求高。冷挤压时毛坯在模具中受三向压应力而使变形抗力显着增大,这使得模具所受的应力远比一般冲压模大,冷挤压钢材时,模具所受的应力常达2000MPa~2500MPa。例如制造一个直径38mm,壁厚5.6mm,高100mm的低碳钢杯形件为例,采用拉延方法加工时,最大变形力仅为17t,而采用冷挤压方法加工时,则需变形力132t,这时作用在冷挤压凸模上的单位压力达2300MPa以上。模具除需要具有高强度外,还需有足够的冲击韧性和耐磨性。此外,金属毛坯在模具中强烈的塑性变形,会使模具温度升高至250℃~300℃左右,因而,模具材料需要一定的回火稳定性。由于上述情况,冷挤压模具的寿命远低于冲压模。

2)需要大吨位的压力机。由于冷挤压时毛坯的变形抗力大,需用数百吨甚至几千吨的压力机。

3)由于冷挤压的模具成本高,一般只适用于大批量生产的零件。它适宜的最小批量是5~10万件。

4)毛坯在挤压前需进行表面处理。这不但增加了工序,需占用较大的生产面积,而且难以实现生产自动化。

5)不宜用于高强度材料加工。

6)冷挤压零件的塑性、冲击韧性变差,而且零件的残余应力大,这会引起零件变形和耐腐蚀性的降低(产生应力腐蚀)

国内外冷挤压技术发展过程

现代冷挤压技术是从18世纪末开始的,法国人在法国革命时代把铅从小孔中挤出制成枪弹,开始了冷挤压。1830年在法国已经有人开始利用机械压力机,采用反挤压方法制造铅管和锡管。1906年美国为了制造黄铜的西服纽扣,已经有人取得了正挤压空心杯形坯料的专利权。1909年美国人获得专利的Hooker法——正向冲挤法,金属流动方向与冲挤方向相同,就是在买了1906年的专利之后发展起来的,该专利中的杯形坯料,是采用拉深法制造的。第一次世界大战中,曾用Hooker法制造了黄铜弹壳,而在第二次世界大战以前的1934年,德国人就利用这种方法试制了钢弹壳,但因热胶着严重,没有成功。直到第二次世界大战中期由于采用了新的表面润滑处理方法——使工件表面形成磷酸盐薄膜,挤压方法制造钢质弹壳获得成功。自此,冷挤压技术走

向实用,成为冷锻技术中应用最广泛的一种方法。

60年代,日本汽车工业的成长,为冷挤压技术的发展创造了有利的条件。从冷挤压设备上看,自从1933年,日本会田株式会社生产了日本第一台 2000kN PK型精压机(肘杆式压力机)以来,到目前为止,己生产了2000多台PK系列压力机。随着汽车工业的发展,对高精度压力机的要求愈加迫切,会田株式会社又研制成功了各种锻造压力机。同时,日本小松研制了以高精度和

易于操作为目标的 LIC、LZC系列冷锻成形压力机。

从冷挤压产品上看,日本70年代成功冷挤压启动离合器齿轮、传动轴花键、交流发电机磁极铁芯。80年代,又成功冷挤大型高精度等速圆球外座圈、内座圈、十字轴、汽车差速器伞齿轮等高精零件。为日本汽车的高性能化和降低生产成本做出了很大

贡献。

我国的冷挤压技术与日本的起步时间相当。70年代,我国曾在自行车、汽车电器等批量生产的产品中,推广过冷挤压生产工艺技术,也开发成功了启动齿轮的挤压成形,并投入批量生产。但由于未从根本上解决工艺、设备、材料、模具、润滑、自动化装置以及毛坯料的原始尺寸、原始状态、后处理等一系列技术问题,因而未得到较大发展。80年代,随着家电和汽车摩托车工业的迅速发展,对冷挤压工艺设备及生产技术的引进、消化、吸收,科研人员通过生产实践攻克了冷挤压技术的不少难题与此同时冷锻设备也有了较大发展。目前,我国己能用冷挤压工艺生产表壳、自行车飞轮、中轴、精锻齿轮、汽车用等速万向节、内燃机用火花塞与活塞销、汽车挺杆、照相机零件、汽车启动器定向套筒、启动齿轮等,且己达到国外同等水平。

冷挤压技术的发展趋势

不锈钢螺栓标准

不锈钢和碳钢螺栓在等级的划分与标识方法有区别 碳钢螺栓的等级分为3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,小数点前后的数字分别表示螺栓材料的公称抗拉强度和屈强比,例如:标记8.8级螺栓表示材料的抗拉强度达到800MPa,屈强比为0.8即其屈服强度达到800X0.8=640MPa;不锈钢螺栓的等级分为45、50、60、70、80,材料主要分奥氏体A1、A2、A4,马氏体和铁素体C1、C2、C4,其表示方法例如A2-70,“--”前后分别表示螺栓材料和强度等级。 螺栓的材料和许用应力(1)螺栓材料常用材料:Q215、Q235、25和45号钢,对于重要的或特殊用途的螺纹联接件,可选用15Cr ,20Cr,40Cr,15MnVB,30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。 2)许用应力螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷) 、联接是否拧紧,预紧力是否需要控制以及螺纹联接件的材料、结构尺寸等因素有关。精确选定许用应力必须考虑上述各因素,设计时可参照表11-4选择。 表11-4 螺栓、螺钉、螺柱、螺母的性能等级3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 (≤M16) 8.8 (>M16) 9.8 10.9 12.9 螺栓螺钉、螺柱抗拉强度极限sb /MPa 公称300 400 500 600 800 800 900 1000 1200 min 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220 屈服强度极限ss /MPa 公称180 240 320 300 400 480 640 640 720 900 1080 min 190 240 340 300 420 480 640 660 720 940 1100 布氏硬度HB min 90 109 113 134 140 181 232 248 269 312 365 推荐材料10 Q215 15 Q235 10 Q215 25 35 15 Q235 45 35 35 35 45 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 相配合螺母性能级别4或5 4或5 4或5 5 5 6 8或9 8或9 9 10 12 推荐材料10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 15 Q215 35 35 35 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 注:9.8级仅适用于螺纹公称直径≤16mm 的螺栓、螺钉和螺柱。表11-5紧螺栓联接的许用应力及安全系数许用应力不控制预紧力时的安全系数控制预紧力时的安全系数S [s]=ss /S 直径材料M6~M16 M16~M30 M30~60 不分直径碳钢合金钢4~35~4 3~24~2.5 2~1.32.5 1.2~1.5 注:松螺栓联接时,取:[s]=ss/S,S=1.2~1.7。表11-6 许用剪切和挤压应力及安全系数许用应力及安全系数被联接件材料剪切挤压许用应力S 许用应力S 钢[t]=ss /S 2.5 [sp]=ss /S 1.25 铸铁[sp]=sb /S 2~2.5 d=A* 3 √N/n 3是开3次方d:轴直径cm N:输入功率Kw n:轴的转速r/min A: 系数45钢11.8~10.7 40Cr 10.7~9.8 302HQ (0Cr18Ni9Cu3)-主要用于自攻钉; SUS304(0Cr18Ni9 -也就是常说的A2,主要用于普通不锈钢螺栓、螺钉、垫圈、螺母的制造,强度等级一般螺栓为70; SUS 316(0Cr18Ni12Mo2)、SUS 316L(00Cr17Ni14Mo2)-也就是常说的A4主要用于高耐腐蚀性不锈钢螺栓、螺钉、垫圈、螺母的制造,强度等级一般螺栓为70,也可达到高强度等级80。 强度等级 ,A代表奥氏体,"2代表第2种材料(其实2就是指304),-70代表强度等级是700MPa. 常见的材料就是A2和A4,分别是304和316材质,但只要能保证力学性能,化学成分可已出入一些.常见的等级有A2-60(基本不用了) A2-70 A2-80(少见) ,A4-70 ,A4-80 ,A4-90(目前国内好象还生产不了)

常用螺栓实用标准及规格表(终审稿)

常用螺栓实用标准及规 格表 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

常用螺栓的标准及规格表 国家标准规定了螺纹规格为M3~M64,A和B级的六角头螺栓.A级用于D<=24和L<=10D或L<=150mm(按较小值)的螺栓;B级用于D>24或L>10D 或L>150(按较小值)的螺栓 外六角螺栓尺寸规格(如图) 钢结构连接用螺栓性能等级分、、、、、、、、等10余个等级,其中级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×=240MPa级性能等级级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×=900MPa级

螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。 常用螺丝规格表

强度等级所谓级和级 是指螺栓的抗剪切应力等级为和 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用""表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度, X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10) =============== 如级 则此螺栓的 抗拉强度为:400MPa 屈服强度为:400*8/10=320MPa ================= 另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释度量

常用螺栓的标准及规格表

常用螺栓的标准及规格表 国家标准规定了螺纹规格为M3~M64,A和B级的六角头螺栓.A级用于D<=24和L<=10D或L<=150mm(按较小值)的螺栓;B级用于D>24或L>10D或L>150(按较小值)的螺栓 外六角螺栓尺寸规格(如图) 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。 例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.6; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级

性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.9; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。 常用螺丝规格表

强度等级所谓8.8级和10.9级 是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度,

X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10) =============== 如4.8级 则此螺栓的 抗拉强度为:400MPa 屈服强度为:400*8/10=320MPa ================= 另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释 度量 当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量:(10进制) 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量:(8进制) 1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.52 3、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径,如: 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12# 螺纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类: (一)、普通螺纹:牙形为三角形,用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。 (二)、传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。 (三)、密封螺纹:用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。 二、螺纹配合等级: 螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。 (一)、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和3A级,内螺纹有三种等级: 1B、2B和3B级,全部都是间隙配合。等级数字越高,配合越紧。在英制螺纹中,偏差仅规定1A和2A级,3A级的偏差为零,而且1A和2A级的等级偏差是相等的。 等级数目越大公差越小。 1、1A和1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。 2、2A和2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

螺栓强度等级对照表

钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.6; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.9; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度, X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10)

=============== 如4.8级 则此螺栓的 抗拉强度为:400MPa 屈服强度为:400*8/10=320MPa ================= 另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释度量 当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量:(10进制) 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量:(8进制) 1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.52 3、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径,如: 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12# 螺纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类:

螺栓强度等级分类标准2010

钢结构连接用螺栓性能等级 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.6; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.9; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度,

X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10) =============== 如4.8级 则此螺栓的 抗拉强度为:400MPa 屈服强度为:400*8/10=320MPa ================= 另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释度量 当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量:(10进制) 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量:(8进制) 1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.52 3、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径,如: 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12# 螺纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线

英制螺栓机械性能要求..

英制螺栓(SAE J429)的机械性质:

配合的螺帽为ASTM A563中的产品: These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563 1/4至1-1/2英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的B普通螺帽(hex);1-1/2至3英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽(heavy hex);1/4至3英寸镀锌产品配合的螺帽为ASTM A563的DH重型螺帽(heavy hex) 英制螺栓(ASTM A307)的化学成份和机械性质: 配合的螺帽为ASTM A563中的产品: 1/4至1-1/2英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A 普通螺帽(hex);1-1/2至4英寸普通产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽(heavy hex);1/4至4英寸镀锌产品配合的螺帽为ASTM A563的A重型螺帽(heavy hex)

These values are the as the over-tapping required for zinc coated nuts in Specification ASTM A563 译文:这些值为镀锌产品的要求,在ASTM A563中对螺帽有具体要求。 英制螺栓(ASTM A193)的机械性质:

NOTES: 1.The minimum temperature for Grades B5, B6X,and B7 shall be 1100°F; for Grade B16, 1200°F; 译文:等级为B5,B6X和B7的最小回火温度为1100°F,而等级为B16的最小回火温度为1200°F 2.To meet the tensile strength requirements, the hardness shall be over Brinell 201(Rockwell B94)minimum. 译文:硬度一定要在201布氏(94HRB)硬度以上,抗拉强度一定能达到。 3.Class 1 is solution treated-Class 1A is solution treated in the finished condition for corrosion resistance; heat treatment is critical due to physical property requirements. Class 2 is solution treated and strain-hardened. Austenitic steels in the strain-hardened condition may not show uniform properties throughout the section particularly in sizes over 3/4 in .in diameter. 译文:Class 1将其视为1级对待,Class 1A的材料应进行表面处理,具有防腐蚀性能,Class 2类的各等级的材料应接受碳化物固溶处理后应变硬化奥氏体钢, 尤为3/4以上的螺栓,经硬化后可能出现整个面上各部分性能不均匀现象. 4. For diameters 3/4 in. and smaller, a maximum hardness of Brinell 241(Rockwell B 100) is permitted. 译文:直径为3/4或更小的产品,硬度要求为最大241布氏(100HRB)硬度。 5. For diameters 1-1/2 in. and larger, center(core) properties may be lower than

螺栓的硬度

螺栓的硬度 关键字:紧固件螺栓硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1、布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。 2、洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 3、维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。 从上面介绍可知,维氏硬度是表面硬度的其中一种。它和其它硬度单位之间有换算关系。 硬度指的就是表面硬度,材料内部是没有硬度要求的。只有机械性能要求(抗拉强度,屈服强度和冲击韧性)。 GB/T 3098.1-2000中怎么没有表面硬度呢?5.6不是说明表面硬度了吗----表面硬度不应比芯部硬度高出30个维氏硬度(约3个HRC)。10.9级

螺丝扭力规格及标准

螺絲扭力規格及标准 螺絲扭力規格螺絲直徑硬度 螺絲扭力規格 備註: 1. 高硬度材質為鐵類材質 2. 較低硬度材質用扭力標準為非鐵類材質,如ABS,M/B,FDD 塑膠框 依材質區分之螺絲扭力規格

Unit:Kgf-cm P.S) 1. The material of screw is low carbon steel. 2. The data as above is used in order to utilize the full strength of threades fasteners without damaging the threads. It should be used as a guid in tightening threaded fasteners. 3. 美規螺絲 a . #2-56 (0.086-56): 2 番56 牙 b #4-40 (0.112-40) : 4 番40 牙 c. #6-32 (0.138-32) : 6 番32 牙 d. #8-32 (0.164-32) : 8 番32 牙 e. #10-24 (0.190-24): 10 番24 牙 20.1 " Plastics LCD Moniter case screw : 粗牙6 kgf-cm inner PCB 4 Kgf-cm speaker : 2 Kgf-cm 螺丝扭力标准(目前常用之螺丝扭力标准) A B C D E M3 8 8 6 10 12 M3.5 10 8 6 —— M4 16 12 8 20 22 M5 30 20 12 —— M6 50 30 ——— M8 120 70 ——— M10 240 140 ——— M12 420 260 ———

高强度钢螺栓标准规

高强度钢螺栓标准规范、阶级10.9和10.9.3,为钢结构的接头(公制)1 1.范围 1.1此规格包含两种类型和球罐合金钢,公制重型六角结构用螺栓有抗拉强度与1040到 156 – 157MPa。 1.2经研究委员会决定这些螺栓适用于构件连接相媲美的投保要求的规格为构造节理使 用ASTM(美国材料试验协会)一个325和490螺栓,对结构损伤的连接。2 1.4本规格书适用于度量重型六角螺栓和交替结构设计为设立的研究委员会在其出版、规 范使用ASTM(美国材料试验协会)一个325构造节理和490螺栓。 1.5作为英寸磅螺栓,应符合A490 规格。 1.6SI单位的价值观中规定应被视为标准。没有其他的度量单位都包含在这个标准。1.7下列安全危险警告附属只的试验方法检测出来的部分,第13章,这种规格的: 这个标准 的主旨不是处理所有的安全的担忧,如果有的话,伴随它的使用。使用者有责任在这个标准建立适当的安全卫生标准并决定规章适用的限制,请在使用前。 1本规范是其管辖下的ASTM委员会及负有直接责任的小组委员会在紧固件F16.02钢螺栓、螺母、铆钉、垫片。 现行版批准为2009年5月1日,发布时间为2009年5月。最初认可于1982年。在2008年最后一个以前的版本一样A490M-08批准。 2可以从美国研究所对钢结构(2003),一个E。一个芝加哥的威客博士IL60601-2001,套用700,网址为https://www.doczj.com/doc/c13018298.html,.... 2. 参考文件 2.1 ASTM标准3 A325规格、钢结构螺栓、热处理、120/105 kSI最低的抗拉强度 A490规范结构用螺栓、合金钢、热处理、150ksi最低的抗拉强度 A490M规格高强度钢螺栓等级为10.9和10.9.3的钢结构(公制) A563 M规格碳和合金钢螺母(公制) A751钢材产品术语及其化学分析方法 D 3951商业包装的使用 E 384 材料的微缩进硬度试验方法 E709 磁粉探伤的指导 E1444介绍了磁粉探伤的使用 F436M对淬硬钢规格垫片(公制) F568M碳和合金钢紧固件外部螺纹度量规格(公制) F606M紧固件的力学性能在外表和内部螺纹试验测定方法 F 788/F 788M表面的间断的英寸和公制系列规格的螺栓、螺钉、螺栓 F959M可压缩垫片类型适应症的规范,使用直接张力结构紧固件 F1136M铝锌防腐蚀涂层的紧固件 F1470 指定抽样的紧固件的力学性能及性能的检验 F1789 F16机械紧固件术语 G101引导估算低合金钢的大气腐蚀性能

螺栓等级分类

螺栓的作用和分类 发布时间:2010-05-19 15:19:31 来源:本站原创作者:无忧备件网螺栓是最常见的紧固件之一,它由头部和螺杆组成。螺栓的螺杆呈圆柱状,上带有外螺纹可与螺母搭配使用。螺栓和螺母共同使用,可连接和固定两个带有通孔的部件。螺栓和螺母的连接固定形式也被称为螺栓连接。 螺栓和螺母的连接不是永久性的固定连接,拧动螺母扣仅螺栓后两个部件被紧固在一起,而将螺母从螺栓上拧下后两个部件可以自由分离,因此螺栓连接是可拆卸连接。螺栓连接在稳固程度上低于不可拆卸连接,但却有更好的灵活性。 螺栓的分类 螺栓在连接紧固后的载荷承受方向有两个,一种是平行于螺栓轴线的纵向载荷,另一个是垂直于螺栓轴线的横向载荷,以此划分的螺栓种类分别是普通螺栓和铰制孔螺栓。铰制孔螺栓和普通螺栓的另一个区别是,铰制孔螺栓与螺孔之间的尺寸基本相同,非标准化制造。 螺栓的种类还可以通过螺栓的头部形状来进行区分,比较常见的螺栓头部有六角头、圆头、方头和沉头等几种。六角头螺栓是最为常见的一种;圆头螺栓多用于零件的衔接;方形头螺栓可承受载荷较大、尺寸较大;沉头螺栓多用于要求连接后表面光滑无突起的情况。 螺栓的种类还包括打孔的螺栓,这些特制的螺栓多用来满足安装后的锁紧要求,打孔位置可在头部和杆部。细腰螺栓也是特殊种类的螺栓产品,

它的特点是细杆、光滑、无螺纹,这种螺栓多用于受变力的连接情况。此外,还有高强度螺栓、T形槽螺栓、U形槽螺栓等。 螺栓的分类与使用特点 粗制螺栓与精制螺栓 粗制螺栓是用圆钢热压而成,表面粗糙。由于螺杆与孔之间有空隙,所以受剪能力较差,一般用于安装连接中。 精制螺栓的螺杆是在车床上加工而成,螺杆直径与孔径基本相同,抗剪能力较好,但制造费工,成本较高,一般很少用。 粗制螺栓与精制螺栓不仅螺杆不同,孔壁也不同,螺栓孔壁按质量可分为一类孔与二类孔,粗制螺栓用二类孔,精制螺栓用一类孔。 根据杆件受力情况,确定螺栓的直径;选择螺栓材质时,可考虑,一般螺栓有3.6 4.6 4.8 5.8 6.8 8.8 10.9 12.9等几个等级,根据连接的重要程度进行选择,重要的钢结构选择10.9级或12.9级,一般钢结构选择8.8级就可以啦,一般8.8级以下为普通螺栓材质为20或35号钢,8.8级以上的材质为45或40Cr 经调质处理

(完整版)高强度螺栓检验要求

上海金马高强紧固件有限公司 SHANGHAI JINMA HIGH STRENGTH FASTENER CO.,LTD. 高强度螺栓检验要求 序试验项目试验方法试验标准备注 1最高硬度 硬度试验 2最咼表面硬度 3最小抗拉强度R m / MPa 4规定非比例延伸0.2%的 应力 R p0.2 MPa拉力试验 GB/T3098.1-2000 5机械加工试件的断后伸 长率A/% 6机械加工试件的断面收缩率Z/% 7最小冲击吸收功K V8 / J冲击试验GB/T229-2007 8最大脱碳层脱碳试验GB/T3098.1-2000金相法、硬度法9表面缺陷表面缺陷检查GB/T5779.1-2000目视、探伤试验10化学成分化学分析GB/T3077-1999 11公差等级量具检测GB/T3103.1-2002 12连接副扭矩系数检查扭矩系数试验参照GB/T1231-2006 13防腐性能盐雾试验GB/T18684-2002 说明: 一、硬度试验: 硬度应在头部、末端或杆部进行测定,常规检查在去除试件的镀层并经适当处 理后进行。如果超出最高硬度,则应在距末端一个螺纹直径的截面上、1/2半径 处再次进行试验,其硬度值不得超过最高硬度。

表面硬度应在末端或六角平面上测定(以HV0.3维氏硬度试验为仲裁试验)拉力试验:

试验方法参照《 GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法》,可以根据设 计需要,满足在低温条件下的能量吸收功(如:试验在-40。条件下不小于27J ) 四、脱碳试验: 首先螺栓取样做机加工试件,对于 M36X 730-10.9螺栓 加工尺寸下图可供参 考。 检测以下性能: 1、 抗拉强度:F/A 。 小处) 2、 屈服强度:F L /A O F :试件最大拉力载荷 A o 试件原始截面积(最 F L : 试件屈服时拉力载荷 3、断后伸长率: L 0 100% L i :试件断后标距 L o 试件原始标距 (A 。AJ 100% A 1试件断后截面积(最小处) 三、冲击试验: 冲击试验块取样按照《GB/T2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及 试样制备》 mm L o ) 4、断面收缩率: b) 2S mm

螺栓硬度

检测在线 螺栓硬度 常规检查在去除试件的铰层或其他涂层并经适当处理后进行。螺栓、螺钉和螺柱的硬度应在头部、末端或杆部进行测定。 对所有性能等级,如果超出最高硬度,则应在距末端一个螺纹直径的截面上、1/2半径处再次进行试验,其硬度值不得超过最高硬度。验收时如有争议,应以维氏硬度为仲裁试验。表面硬度应在末端或六角平面上测定。为保证侧定的准确性,以及保持材料表层的原始性能,被测部位应经过研磨或抛光。表面硬度应以HV0.3维氏硬度试验为仲裁试验口HV 0. 3的表面硬度值应与同样试件的芯部硬度值进行比较,以确定其实际的对照值。允许表面硬度高于芯部硬度,其差值最大为30个维氏硬度值;否则,表示已诊碳为判断螺栓、螺钉或螺柱表面渗碳情况,应以8.8一12.9级芯部硬度与表面硬度的差值为依据。 硬度与理论的抗拉强度可能没有直接的换算关系。最大硬度值的确定,除考虑理论的最大抗拉强度外,还需考虑其他因素(如脆断) 注: 应当注惫区分,硬度的增加是由于诊碳,还是热处理或表面冷作硬化而引起的按表7 或表9给出的保证载荷,在拉力试验机上对试件施加轴向载荷,并保持15s。承受载荷又未旋合的螺纹长度应为一倍螺纹直径(1d).对全螺纹试件,承受载荷又未旋合的螺纹长度应接近实际的一倍螺纹直径(id)。对螺柱进行试验时,应将拧入机体端(或等长双头螺柱的任一端)拧紧在专用夹具中为测量永久伸长量,试件每端应进行适当加工,见图20施加保证载荷前、后,应将试件装人带球面测头的台架式测t装里中。应使用手套或钳子,使测盘误差减少到最小。 为符合保证载荷试验要求,施加载荷后的螺栓、螺钉或螺柱的长度应与加载前的相同,其误差1 12.5f-为允许的侧It误差。为避免试件承受徽向载荷,试验机的夹头应能自动定心。试验时,夹头的移动速度不应超3mm/minx受某些不确定因素,如直线度和螺纹对中性(加大测量误差)的影响,第一次施加保证载荷时,可能来源:皮带螺栓标准件钢模卡平键弹簧混凝土减水剂导致紧固件产生明显的伸长。在这种情况下,可使用比规定值增大3%的载荷进行第二次保证载荷试验如果施加这种载荷后与加载前的长度相同(误差在1 12.5um以内),则应认为符合要求。标签:标准件国标GB 螺栓硬度实验。 如果想知道详情可以检测在线https://www.doczj.com/doc/c13018298.html,/category/19.html 检测在线

螺丝等级的划分标准

1).钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级。 2).8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火+回火),通称为高强度螺栓,其余为普通螺栓。 3).螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的。 螺栓是用"X.Y"的格式表示其强度,X*100=此螺栓的抗拉强度,X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为 8.8GPa和10.9Gpa,8.8的公称抗拉强度800N/MM^2 公称屈服强度640N/MM^2 例: 1).性能等级4.6级的螺栓,其含义是:该螺栓的材质公称抗拉强度达400MPa级别,螺栓材质的屈强比值为0.6,该螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa 2).性能等级10.9级高强度螺栓,其含义是:该螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级别;螺栓材质的屈强比值为0.9,该螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa

不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,涵义另有解释,见后文,螺钉的材料。 尺寸度量 当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等,在欧州、中国,日本及东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),在美国、英国及其原殖民地国家使用较多。 1).公制计量:(10进制) 1m =100 cm=1000 mm 2).英制计量:(8进制) 1英寸=8英分1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.52 3).1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径,如:4#,5#,6#,7#,8#,10#,12# 螺栓表面的螺纹及其分类 螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类: 1).普通螺纹:牙形为三角形,用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。 2).传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。 3).密封螺纹:用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。 螺纹配合等级:

螺栓标准

螺栓标准、尺寸大全(图表) 螺栓、螺丝标准、尺寸大全,包括英标,美标,德标以及国标。世界泵阀网整理发布。 规格标准——GB标准 方头螺栓C级GB 8-88 沉头方颈螺栓GB 10-88 沉头带榫螺拴GB 11-88 半圆头方颈螺栓GB 12-88 半圆头带榫螺栓GB 13-88 大半圆头方颈螺栓C级GB 14-1998 大半圆头带榫螺栓GB 15-88 十字槽凹穴六角头螺栓GB 29.2-88 下方头螺栓B级GB 35-88 形槽用螺栓GB 37-88 加强半圆头方颈螺栓GB /T794-93 活节螺栓GB 798-88 地脚螺栓GB 799-88 沉头双榫螺GB 800-88 小圆半头低方颈螺栓B级GB /T 801-1998 GB /T 9 0-1985 紧固件验收检查、标志与包装(eqvI SO 3269:1984) GB /T 1 96-1981 普通螺纹基本尺寸(直径1-600m m) GB /丁 1 97-1981 普通螺纹公差与配合(直径1^355m m) GB / T 1237-2000 紧固件的标记方法(eqvI SO 8991:1986) GB /T 3098.1-2000 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱(idtI SO 898-1:1999) GB /T 3 103.1-1982 紧固件公差螺栓、螺钉和螺母(eqvI SO 4759一工:1978) GB /T 5267-1985 螺纹紧固件电镀层 GB /T 5276-1985 紧固件螺栓、螺钉、螺柱和螺母尺寸代号和标注(eqvI SO 225:1983) GB /T 1 3912-1992 金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求(neqI SO 1459:1973) GB /T 16938-1997 紧固件螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件(idtI SO 8992:1986) GB /T 18230.3-2000 栓接结构用大六角螺母B级8和10级(eqvI SO 4775:1984) GB /T 18230.4-2000 栓接结构用1型大六角螺母B级10级(eqvI SO 7414:1984) GB /T 18230.5-2000 栓接结构用平垫圈淬火并回火(neqI SO 7416:1984) 螺栓尺寸标准(附图)

不锈钢螺栓材质及螺纹标准解读

不锈钢螺栓材质 关于不锈钢材质之特性简介(304、316) (一)该三种材质均为300系列的奥氏体不锈钢,其化学成分如下: 名称 C Si Mn P S Ni C r Mo Cu 304M ≤0.06 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 8.91-10.0 18.0-20.0 0 316 ≤0.03-0.06 ≤1.0≤2.0≤0.045≤0.03 0.0-14.0 16.0-18.0 2.0-3. 0 0 304HC ≤0.08≤1.0≤2.0≤0.045≤0.03 8.0-10.5 17.0-19.0 01.0 -3.0 (二)主要化学成分与不锈钢性能之关系。 1、碳C 可增加硬度和强度,含量过高会降低其延展性和耐蚀性 2、铬Cr 可增加耐蚀性、抗氧化性,使品粒细化,增加强度,硬度和耐磨性 3、镍Ni 可增加高温强度、耐蚀性,降低冷加工硬化之速率 4、钼Mo增加强度,对氧化物和海水的耐蚀性优良 5、铜Cu利于冷加工成型,降低磁性 目前市场上常见不锈钢螺栓材质主要有: 302HQ (0Cr18Ni9Cu3)-主要用于自攻钉; SUS304(0Cr18Ni9)-也就是常说的A2,主要用于普通不锈钢螺栓、螺钉、垫圈、螺母的制造,强度等级一般螺栓为70; SUS 316(0Cr18Ni12Mo2) SUS 316L(00Cr17Ni14Mo2)-也就是常说的A4 主要用于高耐腐蚀性不锈钢螺栓、螺钉、垫圈、螺母的制造,强度等级一般螺栓为70,也可达到高强度等级80。 不锈钢法兰连接螺栓材质介绍螺栓的材质和法兰的材质无关,欧洲体系按照HG20613-97《钢制管法兰用紧固件(欧洲体系)》HG20614-97《钢制管法兰垫片紧固

螺栓的基本知识介绍

螺栓的基本知识介绍 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.6; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.9; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8级和10.9级 是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度, X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10) =============== 如4.8级 则此螺栓的 抗拉强度为:400MPa 屈服强度为:400*8/10=320MPa ================= 另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释 度量:当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量:(10进制) 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量:(8进制) 1英寸=8英分1英寸=25.4 mm3/8¢¢×25.4 =9.52 3、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径,如: 4#,5#,6#,7#,8#,10#,12# 螺纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。根据其结构特点和用途可分为三大类: (一)、普通螺纹:牙形为三角形,用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。

螺栓的硬度

螺栓的硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。 从上面介绍可知,维氏硬度是表面硬度的其中一种。它和其它硬度单位之间有换算关系。 硬度指的就是表面硬度,材料内部是没有硬度要求的。只有机械性能要求(抗拉强度,屈服强度和冲击韧性)。 GB/T 3098.1-2000中怎么没有表面硬度呢?5.6不是说明表面硬度了吗----表面硬度不应比芯部硬度高出30个维氏硬度(约3个HRC).10.9级的表面硬度不应大于390HV0.3.至于没有表面硬度要求的那是低性能等级的,如3.6 4.6 4.8 5.6 5. 8 6.8,因为没有热处理,所以没有要求,因为他表面的硬度主要是冷镦或烘打\车削后的应力所产生的硬度. 在检测螺栓硬度时,没有热处理的螺栓,只需要做表面硬度在合格范围内就行了.如果是热处理螺栓就要在未部切一个直 径的面上大硬度,硬度测试在面上的1/2R处,硬度符合标准. 它有一个表面一个芯部,表面是指在去除表面浮锈等之后用用维氏或表面洛氏打硬度,芯部要在去除部部1/2直径长部后在表面与芯部1/2的地方打硬度,两个硬度之差不能超过30个HV,表面高出30HV说明表面渗碳了,是不允许的,如果表面低了30HV以上说明表面脱碳了,也是不允许的。要细心地看这个3098。1 英制螺纹详细说明 一、严格地说,UN、UNR、UNC、UNF、UNS以及UNEF是螺纹系列的规定代号,而不是某些英文词组的缩写: 统一螺纹:Unified Screw Threads( 由英国(United Kingdom)、加拿大(Canada)和美国(United States)于948年共同制定; UN:外螺纹设计牙型根部可平可圆(A flat root contour is specified ,but it is necessary to provide for some threading tool crest wear, hence a rounded root contour cleared beyond the 0.25p flat width of the Basic Profile is optional.) UNR:外螺纹设计牙型根部必须为圆弧(In order to reduce the rate of threading tool crest wear and to improve fatigue strength of a flat root thread, the Design Profile of the UNR thread has a non-reversing contin

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