Identificação de parafusos de aço inoxidável, galvanizados e niquelados e processo de tratamento térmico de parafusos

Os fixadores padrão são componentes mecânicos gerais amplamente utilizados, incluindocavilhas, parafusos, pinos, porcas, arruelas, pinos, rebites, anéis de retenção, chaves, parafusos de expansão, ferragens de aparelhamento, fixadores de formato especial e outras categorias. Eles são amplamente aplicados na fabricação de equipamentos, estruturas de aço, máquinas de engenharia, construção naval, aviação e indústrias de construção para conexão e fixação de peças mecânicas. Esses fixadores podem ter fixação permanente ou ser desmontados e remontados para facilitar a manutenção do equipamento e substituição de componentes, servindo como componentes básicos indispensáveis ​​na fabricação industrial.

1. Processo de tratamento térmico de parafusos

O tratamento térmico do parafuso também é conhecido como tratamento de endurecimento. Os parafusos comuns de ferro e aço carbono apresentam baixa dureza e requerem tratamento térmico para melhorar a resistência e a tenacidade. Em contraste, os parafusos de aço inoxidável possuem excelentes propriedades mecânicas abrangentes e geralmente não requerem endurecimento. De acordo com as características do material e os cenários de aplicação, diferentes processos de têmpera e revenido são adotados para atender aos requisitos de resistência do parafuso, plasticidade, tenacidade e resistência ao desgaste.

1.1 Princípios de Tratamento Térmico para Diferentes Aços

O aço estrutural temperado e revenido adota têmpera seguida de revenido de alta temperatura (500 ~ 650 graus). O aço da mola adota têmpera seguida de têmpera em média temperatura (420 ~ 520 graus). O aço-liga carburado adota cementação e têmpera seguida de revenido em baixa temperatura (150 ~ 250 graus). Depois que o aço de baixo carbono e a liga de aço carbono são temperados para formar martensita, a resistência diminui enquanto a plasticidade e a tenacidade aumentam com o aumento da temperatura de revenido. Os métodos de tratamento térmico direcionados são selecionados de acordo com o teor de carbono para obter materiais de fixação com desempenho personalizado.

O aço de liga de baixo carbono pode ser temperado e revenido a uma temperatura baixa abaixo de 250 graus para formar martensita de alta resistência e baixo carbono. A cementação superficial é aplicada para melhorar a resistência ao desgaste superficial, o que é adequado para parafusos estruturais resistentes ao desgaste.

O aço de médio carbono adota têmpera e revenido de alta temperatura de 500 ~ 650 graus, ou seja, tratamento de têmpera e revenido. Mantém resistência suficiente, mantendo boa plasticidade, que é o processo principal paraparafusos estruturais de alta resistência. Para buscar resistência ultra-alta com redução aceitável na plasticidade e tenacidade, o revenido em baixa temperatura pode ser adotado para produzir parafusos de resistência ultra-alta.

Aços de médio e alto carbono (60#, 70#, 80#, 90#) são usados ​​principalmente para fixadores elásticos de mola. A têmpera e o revenido em média temperatura são aplicados para garantir alto limite elástico, limite de rendimento e resistência à fadiga.

1.2 Procedimento Operacional Padrão de Tratamento Térmico

(1) Tratamento térmico para aço temperado e revenido

Pré-tratamento: A normalização, o recozimento ou o revenido em alta temperatura são realizados para refinar os grãos, eliminar estruturas em faixas, uniformizar a dureza e melhorar a usinabilidade, formando estruturas uniformes de grãos finos equiaxiais.

Têmpera: As peças são aquecidas a aproximadamente 850 graus. A têmpera em água, têmpera em óleo ou têmpera em ar é selecionada de acordo com a temperabilidade do aço e o tamanho da peça. O aço temperado apresenta alta dureza, baixa plasticidade e grande tensão residual interna, o que requer revenimento oportuno para alívio de tensão.

Revenido: O revenido em alta temperatura de 400 ~ 500 graus melhora a plasticidade e a tenacidade do aço com resistência moderada. Aços sensíveis à fragilidade do revenido requerem resfriamento rápido após o revenido para evitar defeitos de fragilidade. Para requisitos de resistência ultra-alta, o revenido a baixa temperatura em torno de 200 graus é adotado para formar martensita revenida de alta dureza.

(2) Tratamento térmico para aço de mola

A têmpera é realizada a 830 ~ 870 graus com resfriamento de óleo, seguida por revenido em média temperatura a 420 ~ 520 graus para formar uma estrutura de troostita temperada estável e garantir excelente elasticidade e resistência à fadiga.

(3) Tratamento Térmico para Aço Carburizado

Cementação: Processo de tratamento químico térmico que infiltra elementos de carbono na superfície do aço em um meio ativo em alta temperatura. O procedimento inclui pré-aquecimento a 850 graus, cementação a 890 graus e difusão a 840 graus para aumentar o teor de carbono na superfície.

Têmpera: Aço carbono e carburado de baixa liga adota têmpera direta ou processo de têmpera única.

Revenimento: O revenido em baixa temperatura é aplicado para eliminar a tensão interna de têmpera e melhorar a resistência, tenacidade e resistência ao desgaste da camada carburizada.

2. Métodos de identificação para parafusos de aço inoxidável, galvanizados e niquelados

2.1 Identificação da cor da aparência (método mais intuitivo)

Parafusos de aço inoxidável apresentam uma cor natural fosca de metal bruto com tom de superfície uniforme, sem reflexo óbvio do revestimento. Os parafusos galvanizados estão disponíveis em acabamentos de zinco branco, zinco colorido e zinco preto, apresentando aparência branca, iridescente ou preta. Os parafusos banhados a níquel apresentam revestimentos uniformes e brilhantes com aparência metálica prateada de alto brilho e forte refletividade.

2.2 Identificação Magnética com Ímã

A maioria dos parafusos de aço inoxidável não são magnéticos e não podem ser atraídos por ímãs. Os parafusos galvanizados e niquelados são baseados em substratos de aço carbono com magnetismo e normalmente podem ser atraídos por ímãs.

2.3 Características de Oxidação e Passivação

Os parafusos niquelados apresentam excelente desempenho de passivação. Uma densa película protetora de passivação se forma rapidamente no revestimento de níquel após galvanoplastia com excelente resistência à oxidação. Os parafusos galvanizados são cobertos com revestimento de zinco puro sem proteção de passivação de alta resistência e são propensos à oxidação e descoloração. Os parafusos de aço inoxidável contam com elementos internos de liga de cromo e níquel para resistência à corrosão, sem revestimento de superfície adicional.

2.4 Resistência à corrosão ácida e alcalina

Com elementos de liga de cromo e níquel, os parafusos de aço inoxidável possuem ótima resistência à forte corrosão ácida e alcalina. A película de passivação nos parafusos niquelados isola eficazmente meios corrosivos com taxa de corrosão lenta. O revestimento de zinco dos parafusos galvanizados possui alta atividade química e é corroído e consumido rapidamente em ambientes ácidos e alcalinos.

3. Resumo

Para uma rápida identificação diária, a cor da aparência é o critério principal: o metal fosco natural indica parafusos de aço inoxidável; superfícies brancas, iridescentes ou pretas indicam parafusos galvanizados; superfícies prateadas de alto brilho indicam parafusos banhados a níquel. Para uma identificação precisa, recomenda-se um julgamento abrangente que combine magnetismo, resistência à oxidação e resistência à corrosão ácido-base para confirmar rapidamente os materiais dos parafusos e os tratamentos de superfície para uma combinação ideal das condições de trabalho.