熱處理可以使高強(qiáng)度喉箍獲得設(shè)計(jì)所要求的具有一定強(qiáng)度、良好的塑性、韌性和低缺口敏感性以及較高的抗彎強(qiáng)度,避免產(chǎn)生松弛現(xiàn)象等綜合力學(xué)性能及其使用性能,從而保證喉箍的質(zhì)量和可靠性,提高喉箍產(chǎn)品的市場競爭力。
熱處理工藝對高強(qiáng)度喉箍尤其是它的內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此,要想生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的高強(qiáng)度喉箍,必須要有先進(jìn)的熱處理工藝和熱處理工藝過程控制。
熱處理工藝的特點(diǎn)是通過改變材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)使各種喉箍獲得所要求的性能和質(zhì)量,工藝過程中通常不改變材料或喉箍的形狀。由于熱處理所賦予產(chǎn)品的質(zhì)量特性常常是不直觀的內(nèi)在質(zhì)量(如材料的抗拉強(qiáng)度,斷面收縮率,伸長率等),生產(chǎn)中為了保證熱處理質(zhì)量,一般要通過專門儀器設(shè)備對喉箍或隨爐試樣進(jìn)行檢測,但由于受檢驗(yàn)抽檢率和檢驗(yàn)部位的限制,對于每一個規(guī)格喉箍甚至每一爐次的喉箍來說,其檢驗(yàn)都是局部的或個別的,很難做到對熱處理質(zhì)量100%的檢測。因此,所有的檢測結(jié)果都不能完全反映整批喉箍或整個喉箍的熱處理質(zhì)量。
由于熱處理生產(chǎn)按爐次批量投入或連續(xù)生產(chǎn)一旦出現(xiàn)熱處理質(zhì)量問題,前功盡棄,造成的損失很大。如出現(xiàn)熱處理缺陷漏檢很容易發(fā)生嚴(yán)重的機(jī)械故障,造成難以估量的損失。因此,嚴(yán)格控制熱處理生產(chǎn)的全過程,實(shí)行全面的質(zhì)量管理對熱處理工序來說尤為重要。在喉箍行業(yè)開展ISO9000系列認(rèn)證工作具有特殊意義,并受到普遍重視。熱處理生產(chǎn)同其他生產(chǎn)工序一樣離不開人、機(jī)、料、法這四元素(Man,Machine,Material,Method,簡稱4M),這里暫不考慮環(huán)保方面,它們都是影響熱處理產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素,相互影響,相互制約,最終決定了喉箍熱處理質(zhì)量。
下面參考ISO9000:2000版標(biāo)準(zhǔn)要求,對熱處理4M管理要點(diǎn)進(jìn)行分析并提出相應(yīng)控制手段以保證喉箍熱處理質(zhì)量。
1,參與人員(人)
參與熱處理生產(chǎn)的部門一般有設(shè)備維護(hù)部門、工裝管理部門、計(jì)量管理部門和采購供應(yīng)部門以及生產(chǎn)、技術(shù)、檢驗(yàn)部門(含金相檢測)等。為了控制熱處理產(chǎn)品質(zhì)量,必須使所有部門的成員全體動員起來,實(shí)行全員參與緊固件技術(shù):提高磷化緊固件耐腐蝕性能
1.存在的問題
磷化膜耐蝕性按GB11376-1989進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn),90min不產(chǎn)生銹蝕。汽車緊固件其耐中性鹽霧試驗(yàn)不合格率達(dá)45%,磷化膜外觀、色澤不一致,結(jié)晶粗大,掛灰多。
2.影響因素
2.1溶液成分配比不佳
溶液的組成與配比對磷化質(zhì)量有很大的影響,采用自調(diào)整的鈣鹽磷化液進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),工件表面形成的磷化膜結(jié)晶粗大、掛灰多,產(chǎn)品外觀質(zhì)量差,該方案配制的黑色磷化液生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的沉淀相對較多,基本上每日都需要打澇沉渣。經(jīng)多種磷化液比較,采用PF-MIAM和PF-MIAR磷化液。該磷化液調(diào)整簡單、磷化膜結(jié)晶細(xì)密,使汽車緊固件耐蝕性能得到較大提高,而且工件掛灰少、溶液沉淀少。其磷化效果基本能滿足汽車鋼質(zhì)緊固件黑色磷化要求。
2.2酸比不正確
酸比是指游離酸度(Tb)與總酸度(Ta)的關(guān)系。游離酸度過高,與鋼鐵件的作用快,會大量析氫,使界面層磷酸鹽不易飽和,導(dǎo)致晶核形成困難,膜層結(jié)晶粗大、疏松多了孔,搞蝕性能降低,而且合磷化時(shí)間延長;游離酸度過低,磷化膜薄、甚至沒有磷化膜生成??偹岫冗^高會使膜層過薄,總酸度過低會使膜層疏松粗糙。所以,總酸度一般控制在85~140點(diǎn)。
2.3磷化前處理方式的影響
小型緊固件采用籃裝,工件容易接觸,在磷化過程中不能讓其充分磷化,接觸部位難以形成完整的磷化膜,故耐中性鹽霧性能差;若采用掛裝或讓工件間不接觸,使其能充分反應(yīng),便對提高耐中性鹽霧性能有事半功倍的作用。
2.4溶液溫度的影響
磷化液溫度升高,可提高磷化的結(jié)合力、硬度、耐蝕性。但是溫度也不宜過高,否則會使Fe2+氧化成Fe3+,并使沉淀物增多,溶液揮發(fā)快,導(dǎo)致溶液不穩(wěn)定。
3.抗蝕性能差的原因及排除對策
磷化緊固件抗腐蝕性能差產(chǎn)生的原因及排除對策
⑴、溶液成分配比不佳:改進(jìn)磷化液配方,采用PL-VM磷化液。
⑵、酸比不正確:游離酸性太高,可加碳酸錳等調(diào)節(jié):總酸太低,可加主劑調(diào)節(jié),總酸控制在85點(diǎn)以上。
⑶、溶液主要成分低:補(bǔ)加主液。
⑷、溶液主要成分不正確:溶液沉清后,槽溫控制在95℃左右。
⑸、磷化時(shí)間太短:磷化時(shí)間控制在10~15min。
⑹、溶液中Fe2+含量高:加雙氧水等氧化劑調(diào)整Fe2+含量,或更換槽液。
⑺、溶液里有氧化物:更換槽液,或加強(qiáng)工件前處理酸洗后的清洗。
⑻、前處理不干凈:采用噴砂或緊固件保持磷化前有較好的表面狀況。
⑼、裝載量過多:采用掛裝或減少裝載量,使緊固件保持一定空隙,讓其能充分反應(yīng)。
4.結(jié)語
⑴.根據(jù)緊固件不同,分別進(jìn)行酸洗或噴砂后,再磷化10~15min,基本能達(dá)到耐中性鹽霧試驗(yàn)90min的要求。
⑵.根據(jù)緊固件形狀、大小,采用不同的裝掛方式進(jìn)行磷化10~15min,基本能達(dá)到耐中性鹽霧試驗(yàn)要求。
⑶.自配磷化液成分控制不好,溶液調(diào)整難度大,沉淀多,工件掛灰中,在磷化過程工件易造成過腐蝕。采用PL-VM磷化液,溶液參數(shù)調(diào)整簡單,沉渣少,工件掛灰,膜層結(jié)晶細(xì)蜜,其耐中性鹽霧時(shí)間能有所提高,工件經(jīng)中性鹽霧試驗(yàn)后腐蝕程度小。