螺栓材質(zhì)檢測(cè) 金相報(bào)告

1、金相實(shí)驗(yàn)螺栓材料檢測(cè)專業(yè)：材料成型級(jí)控制工程班級(jí)： k1233-1 姓名: 龍 旭 岑金星 學(xué)號(hào)：20129330135 20129330103一 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：樣品名稱：六角螺栓零件2.材質(zhì)： 強(qiáng)度( 500 N/mm2 以下或 60000 psi 以下 )的螺栓使用一般軟鋼材,一般使用 SAE 1008 或是 JIS SWRM 8( 或 SWRCH 8 ). 較低強(qiáng)度( 600 N/mm2 或74000 psi )的螺栓使用一般軟鋼材, 但限定含碳量等級(jí), 一般使用 SAE 1010 - 1015或是JIS SWRM 10 - 15( 或 SWRCH 10 15 ). 較高強(qiáng)度( 800 N

2、/mm2 或125000 psi )的螺栓中碳鋼, 低碳硼鋼加淬火及回火, 一般使用 SAE 1035 - 1040或是SWRCH 35K 40K. 高強(qiáng)度( 900 N/mm2以上或150000 psi以上)的螺栓使用中碳合金鋼或是低碳硼鋼, 在應(yīng)用上, 公制Class 10.9 級(jí)使用低碳硼鋼者, 其印記需在級(jí)數(shù)印 記下加上底線成為 10.9 , 英制8.2級(jí)其印記也和一般Grade 8螺栓使用印記不 同, 以便于識(shí)別, 使用低碳硼鋼制作之高強(qiáng)度螺栓不可用于高溫狀態(tài)下使用. 設(shè)計(jì)強(qiáng)度超過(guò)Class 12.9 或是ASTM A574 超高強(qiáng)度螺栓限用中碳合金鋼加淬 火及回火. 根據(jù)上述，猜測(cè)

3、我們所選擇的螺栓主材是Q2353.樣品宏觀照片：4.加工工藝流程：退火-酸洗-成型-輾牙-熱處理-表面處理5熱處理（一）退火（珠光體型鋼）1、預(yù)熱處理：正火高溫回火（馬氏體型鋼） （1）、正火目的是細(xì)化晶粒，減少組織中的帶狀程度，并調(diào)整好硬度，便于機(jī)械加工，正火后，鋼材具有等軸狀細(xì)晶粒。2、淬火：將鋼體加熱到850左右進(jìn)行淬火，淬火介質(zhì)可根據(jù)鋼件尺寸大小和該鋼的淬透性加以選擇，一般可選擇水或油甚至空氣淬火。處于淬火狀態(tài)的鋼，塑性低，內(nèi)應(yīng)力大。3、回火： （1）、為使鋼材具有高塑性、韌性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，鋼材在400-500左右進(jìn)行高溫回火，對(duì)回火脆性敏感性較大的鋼，回火后必須迅速冷卻，抑制回火脆性

4、的發(fā)生。 （2）、若要求零件具有特別高的強(qiáng)度，則在200左右回火，得到中碳回火馬氏體組織。（二）、彈簧鋼：1、淬火：于830-870進(jìn)行油淬火。2、回火：于420-520左右進(jìn)行回火，獲得回火屈氏體組織。（三）、滲碳鋼：1、 滲碳：化學(xué)熱處理的一種，指在一定溫度下，在含有某種化學(xué)元素的活性介質(zhì)中，向鋼件表面滲入C元素。分預(yù)熱（850） 滲碳（890） 擴(kuò)散（840）過(guò)程2、淬火：碳素和低合金滲碳鋼，一般采用直接淬火或一次淬火。3、回火：低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力，并提高滲碳層的強(qiáng)度及韌性。綜上采用熱處理溫度：正火850，淬火840，回火500。 調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重

5、要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨?？捎谜{(diào)質(zhì)表面淬火提高零件表面硬度。6.加工工序技術(shù)要求：1、 硬度：材質(zhì)為1018、1022線材退火后硬度為HV120-170，材質(zhì)為中碳線材退火后硬度為HV120-180。2、外觀：表面不得有氧化膜及脫碳現(xiàn)象。 低碳和中碳（合金）鋼淬成馬氏體后，隨回火溫度的升高，其一般規(guī)律是強(qiáng)度下降，而塑性、韌性上升。但由于低、中碳鋼中含碳量不同，回火溫度對(duì)其影響程度不同。所以為了獲得良好的綜合機(jī)械性能，可分別采取以下途徑：（1）、選取低碳（合金）鋼，淬火后進(jìn)行低溫250以下回火，以獲得低碳馬氏體。為了提高這類鋼的表

6、面耐磨性，只有提高各面層的含碳量，即進(jìn)行表面滲碳，一般稱為滲碳結(jié)構(gòu)鋼。（2）、采取含碳較高的中碳鋼，淬火后進(jìn)行高溫（500-650）回火（即所謂調(diào) 質(zhì)處理），使其能在高塑性情況下，保持足夠的強(qiáng)度，一般稱這類鋼為調(diào)質(zhì)鋼。如果希望獲得高強(qiáng)度，而寧肯降低塑性及韌性，對(duì)含碳量較低的含金調(diào)質(zhì)可采取低溫回火，則得到所謂“超高強(qiáng)度鋼”。 （3）、含碳量介于中碳和高碳之間的鋼種（如60，70鋼）以及一些高碳鋼（如80，90鋼）， 如果用于制造彈簧，為了保證高的彈性極限、屈服極限和疲勞極限，則采用淬火后中溫回火。（4）、脫碳：指黑色金屬材料（鋼）表面碳的損耗。熱處理后會(huì)有脫碳現(xiàn)象，輕微脫碳是允許的，脫碳層深度影

7、響表面硬度。脫碳層越深，表面硬度值越小。7.樣品用途：1、普通外六角-應(yīng)用比較廣泛，特點(diǎn)是緊固力量比較大，缺點(diǎn)是在安裝時(shí)要有足夠的操作空間來(lái)，安裝時(shí)可以使用活扳手或者開口扳手，或者眼鏡扳手以上扳手都需要很大的操作空間。2、圓柱頭內(nèi)六角-是所有螺釘中使用最廣泛的，因?yàn)樗o固力比較大，使用內(nèi)六角扳手就可以操作，安裝時(shí)很方便，幾乎使用于各種結(jié)構(gòu)，外觀比較美觀整齊，缺點(diǎn)是緊固力梢低于外六角，另外反復(fù)使用容易損壞內(nèi)六角造成無(wú)法拆卸。 3、盤頭內(nèi)六角-機(jī)械上很少使用，機(jī)械性能同上，大多用在家具上，主要作用是與木制材料增加接觸面并且增加外觀的觀賞性。4、無(wú)頭內(nèi)六角-某些結(jié)構(gòu)上必須使用，比如需要很大頂緊力的頂

8、絲結(jié)構(gòu)，或者需要隱藏圓柱頭的地方8.使用中常見(jiàn)失效形式： 螺紋聯(lián)接根據(jù)載荷性質(zhì)不同，其失效形式也不同：受靜載荷螺栓的失效多為螺紋部分的塑性變形或螺栓被拉斷；受變載荷螺栓的失效多為螺栓的疲勞斷裂；對(duì)于受橫向載荷的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，其失效形式主要為螺栓桿剪斷，栓桿或被聯(lián)接件孔接觸表面擠壓破壞；如果螺紋精度低或聯(lián)接時(shí)常裝拆，很可能發(fā)生滑扣現(xiàn)象。二 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析：樣品處理：1.磨制 (1) 粗磨：粗磨目的是為了獲得一個(gè)平整的表面，軟材料試樣可用銼刀銼平；鋼鐵材料可用砂輪機(jī)磨平。磨削時(shí)應(yīng)注意試樣對(duì)砂輪的壓力不宜過(guò)大，以免在試樣表面上形成較深的磨痕而增加細(xì)磨的困難，磨削時(shí)應(yīng)不斷用水冷卻試樣，以免受熱引起

9、組織變化，試樣邊緣要進(jìn)行倒角，以免在細(xì)磨和拋光時(shí)劃破砂紙和拋光絨布或造成試樣從拋光機(jī)上飛出傷人。 (2) 細(xì)磨：細(xì)磨分手工磨光和機(jī)械磨光兩種。 手工磨光是用手拿住試樣在金相砂紙上進(jìn)行。金相砂紙按粗細(xì)分為01、02、03、04、05號(hào)等。細(xì)磨時(shí)依次從01磨到05號(hào)，鋼鐵材料一般磨到04號(hào)即可，軟材 料（如鋁、鎂等合金）可磨到05號(hào)砂紙。1) 細(xì)磨時(shí)應(yīng)將砂紙放在光滑平整物體(如玻璃板)上,手指拿住試樣,并使磨面朝下,均勻用力由后向前推行磨削。在回程時(shí)，提起試樣不與砂紙接觸，以保證磨面平整而不產(chǎn)生弧度。 2) 每換一號(hào)砂紙時(shí)，應(yīng)將試樣轉(zhuǎn)90°再磨，使磨削方向與前道磨痕方向垂直，以便觀察前道

10、磨痕是否全部消除。 3) 每更換一次砂紙之前，應(yīng)把試樣、玻璃和手洗凈，以免把粗砂粒帶到下一號(hào)細(xì)砂紙上去。 3. 拋光 拋光是在機(jī)械拋拋光機(jī)上進(jìn)行。粗拋光過(guò)程中要不斷向拋光布上倒入適量的拋光劑。試樣的磨面應(yīng)平正地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，壓力不宜過(guò)大，并使試樣從拋光盤邊緣到中心不斷地作徑向往復(fù)移動(dòng)。待試樣表面磨痕全部被拋掉而呈現(xiàn)光亮鏡面時(shí)，拋光即可停止，并將試樣用水或酒精洗干凈后轉(zhuǎn)入浸蝕。4. 浸蝕 經(jīng)拋光后的試樣若直接放在顯微鏡下觀察，只能看到一片亮光，除非某些金屬夾雜物（如MnS及石墨等）外，不能辨別出各種組織及其形態(tài)。因此，必須用浸蝕劑對(duì)試樣拋光面進(jìn)行浸蝕，鋼鐵材料通常用35硝酸酒精溶液。浸蝕方

11、法是將待觀察面浸入浸蝕劑中，或用玻璃棒纏少許脫脂棉蘸取浸蝕劑擦拭的方法。浸蝕時(shí)間要適當(dāng)，當(dāng)試樣拋光亮面呈灰色時(shí)就可停止，并立即用清水或酒精清除殘酸，用吹風(fēng)機(jī)吹干后，即可在顯微鏡下進(jìn)行觀察。若試樣浸蝕過(guò)度，顯微組織模糊不清時(shí)，須重新拋光和浸蝕，若浸蝕不足，組織不能完全顯露時(shí)，可進(jìn)行補(bǔ)充浸蝕。5.觀察將試樣晾干后用顯微鏡觀察。1）、根據(jù)觀察試樣所需的放大倍數(shù)要求，選取20*40的鏡頭組合。2）、調(diào)節(jié)載物臺(tái)中心與物鏡中心對(duì)齊，將制備好的試樣放在載物臺(tái)中心，試樣的觀察表面應(yīng)朝下。3）、將顯微鏡的燈泡插在低壓變壓器上(68V)，再將變壓器插頭插在220V的電源插座上，使燈泡發(fā)亮。4）、轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)焦手輪，降低載物臺(tái)，使試樣觀察表面接近物鏡;然后反向轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)焦旋鈕，升起載物臺(tái)，使在目鏡中可以看到模糊形象;最后轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)焦手輪，直至影象最清晰為止。5）、適當(dāng)調(diào)節(jié)孔徑光闌和視場(chǎng)光闌，選用合適的濾鏡片，以獲得理想的物像。6）、前后左右移動(dòng)載物臺(tái)，觀察試樣的不同部位，以便全面分析并找到最具代表性的顯微組織。7）、觀察完畢后應(yīng)及時(shí)切斷電源，