風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度螺栓調(diào)質(zhì)熱處理工藝研究(圖表)

　　4. 質(zhì)量控制要點(diǎn)
　　調(diào)質(zhì)處理過程中螺栓內(nèi)部組織和性能的變化無法實(shí)時(shí)監(jiān)測，這是質(zhì)量控制難點(diǎn)之一。以螺栓在爐內(nèi)加熱為例，人們只能測量和控制爐膛的溫度，只能從爐溫的變化去推測螺栓內(nèi)部溫度場和組織的變化，作為制訂加熱規(guī)程和爐溫控制的依據(jù)。至少淬火操作，目前還沒有一種傳感技術(shù)手段可以實(shí)時(shí)反映冷卻過程中溫度場與組織變化的信息，所以有人將淬火冷卻喻為“黑洞”，意指人們對(duì)其知之甚少，而有待挖掘的潛力巨大。僅僅依靠調(diào)質(zhì)處理后的檢驗(yàn)，事實(shí)上并不能嚴(yán)格把住調(diào)質(zhì)處理的質(zhì)量關(guān)。潛伏的隱患常常在產(chǎn)品投入使用才暴露，甚至可能導(dǎo)致重大事故。　
　　（1）認(rèn)真對(duì)熱處理工藝進(jìn)行編制、審核、批準(zhǔn)，確保熱處理工藝在滿足標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上盡量優(yōu)化，保證達(dá)到性能指標(biāo)要求，并保證其可執(zhí)行性。質(zhì)量控制人員可以根據(jù)實(shí)際情況及用戶的要求對(duì)工藝的合理性提出建議。
　　（2）裝爐前應(yīng)認(rèn)真核對(duì)螺栓頭部標(biāo)記，保證被處理螺栓的信息準(zhǔn)確無誤和熱處理后不丟失以及可辯認(rèn)。
　　（3）淬火加熱過程嚴(yán)格控制，碳勢要準(zhǔn)確無誤，記錄每一批螺栓淬火出爐的時(shí)間，在出水后應(yīng)檢測工件表面硬度，應(yīng)大于53HRC。淬火后的顯微組織為細(xì)針狀馬氏體，按JB/T9211-2008《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼馬氏體等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，淬火馬氏體為1 ～ 4 級(jí)符合技術(shù)要求；表面與芯部淬火硬度均勻度不大于3HRC。
　　（4）為了減少淬火變形和淬火開裂的可能性，最好的辦法是憑冷卻特性來控制濃度。使用PAG 淬火液的目的是把它作為水的添加劑加入水中來調(diào)節(jié)其冷卻特性。因此，熱處理生產(chǎn)中要求控制的也應(yīng)當(dāng)是淬火液的冷卻特性。
　　實(shí)踐證明：一是憑經(jīng)驗(yàn)從螺栓的淬火效果來調(diào)整濃度。憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整濃度的做法時(shí)是對(duì)螺栓的淬火態(tài)硬度作記錄，做成圖表，用來觀察同類螺栓的硬度變化趨勢。當(dāng)發(fā)現(xiàn)螺栓的淬火硬度連續(xù)偏高到一定程度時(shí)，及時(shí)采取升高濃度等辦法來降低實(shí)際的冷卻速度，就可以防止出現(xiàn)淬火開裂。而當(dāng)發(fā)現(xiàn)螺栓的硬度連續(xù)一段時(shí)偏低或硬度高低不均，以及有較大變形時(shí)，可以考慮降低淬火液濃度來增大冷卻速度。經(jīng)驗(yàn)法需要經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)格的管理，需要責(zé)任心，但很有效，很可靠，適合由工程技術(shù)人員來做。二是用冷卻特性儀來控制濃度。用冷卻特性儀來控制濃度，購買一臺(tái)KHR-02 便攜式冷卻介質(zhì)性能檢測儀，具體的做法是定期測量淬火液的冷卻特性，主要憑其300℃冷速來確定溶液的有效濃度，再用折光儀按比例來控制濃度
　　（5）回火時(shí)，操作人員應(yīng)準(zhǔn)確掌握各區(qū)爐溫變化，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證有效的保溫時(shí)間，以便使螺栓各個(gè)部位組織轉(zhuǎn)變均勻。回火后冷卻應(yīng)按照工藝要求（一般為水冷）執(zhí)行。
　　（6）對(duì)大批量生產(chǎn)的高強(qiáng)度螺栓經(jīng)調(diào)質(zhì)后，其抗拉強(qiáng)度和屈服比、伸長率都能滿足技術(shù)要求，但低溫沖擊性能不能達(dá)標(biāo)的返修。此類高強(qiáng)度螺栓抗拉強(qiáng)度富裕量不多，通過補(bǔ)充回火很難使沖擊性能提高。只能通過高溫?zé)崽幚恚蛊湔{(diào)質(zhì)后的組織為回火索氏體3 級(jí)以下，晶粒度大于5 級(jí)，才能使低溫沖擊滿足技術(shù)要求。
　　5. 結(jié)束語
　　當(dāng)前風(fēng)電高強(qiáng)度螺栓在應(yīng)用中遇到的早期失效，不僅有原材料非金屬夾雜物的影響和在調(diào)質(zhì)處理中加熱保溫不足，顯微組織中存在未溶鐵素體現(xiàn)象，心部與表面組織、硬度差別的缺陷，還有使用中超擰和安裝不當(dāng)。這將是今后需要重點(diǎn)研究的工藝課題。希望通過本文的探討，使相關(guān)企業(yè)對(duì)高強(qiáng)度螺栓的調(diào)質(zhì)及質(zhì)量控制執(zhí)行過程有更加準(zhǔn)確的理解和掌握。