Matériaux et procédés de fabrication des fixations
Mar 18,2025
Le développement de la technologie de serrage des fixations automobiles et des fixations filetées elles-mêmes repose sur les besoins de fiabilité de la connexion et de légèreté structurelle, et est le résultat des progrès de la conception, du processus et de la technologie des connexions filetées. La clé des assemblages boulonnés est de contrôler la force de serrage axiale des boulons. Afin de réaliser un contrôle précis de la force axiale du boulon, il faut le garantir sous divers aspects tels que la conception et le choix des fixations, le contrôle du coefficient de frottement et l'utilisation correcte des méthodes de serrage.
Le matériau des fixations automobiles
La plupart des aciers pour boulons haute résistance sont des aciers à moyenne teneur en carbone et des aciers alliés à moyenne teneur en carbone, tous utilisés après un traitement thermique de trempe et de revenu. Après le traitement thermique (trempe et revenu), sa microstructure est de la martensite revenue + carbure. Après ultra-affinement de l'austénite avant la trempe, il est prouvé que ses propriétés mécaniques peuvent être améliorées. Comparé au traitement thermique à grains fins traditionnel de l'acier, lorsque l'austénite est affinée à moins de 10 μm, toutes les propriétés mécaniques sont significativement améliorées. Pour l'acier pour boulons haute résistance, l'amélioration de la résistance et de la ténacité ou uniquement l'affinement du grain ne peut pas répondre pleinement aux exigences d'application. Par exemple, lorsque la résistance à la traction de la plupart des aciers de construction alliés est augmentée à 1200 MPa, une rupture différée se produit, de sorte que l'augmentation supplémentaire de la résistance perdra la valeur d'utilisation et entraînera une insécurité accrue. D'un point de vue pratique, l'amélioration de la résistance à la fatigue et de la durée de vie en fatigue est un sujet particulièrement important et plus ardu pour améliorer la résistance à la rupture différée.
L'amélioration des performances antifatigue des fixations automobiles est liée à l'amélioration de la propreté de l'acier au carbone, en particulier à la modification de la taille et de la distribution des oxydes. C'est un défi difficile pour le processus métallurgique du four électrique de production de ce type d'acier, qui nécessite la coopération de toutes les parties. L'amélioration de la résistance à la rupture différée n'est pas seulement liée à l'affinement du grain, mais aussi à la structure de l'acier et à l'état des joints de grains. La recherche scientifique montre que lorsque les grains d'austénite sont affinés à 2 μm, la rupture différée n'est pas meilleure que la taille de grain grossier. La rupture différée est essentiellement un phénomène d'fragilisation par l'hydrogène, qui se développe généralement sous forme de rupture intergranulaire, il est donc facile d'être retardé pendant l'utilisation. rupture fragile à l'hydrogène. La résistance de l'acier secondaire durci développé est supérieure de 200 à 400 MPa à celle de l'acier trempé et revenu général, ce qui peut être expliqué par le travail à froid de l'acier. Lorsque l'éprouvette en acier est chargée à sa limite d'élasticité, la charge est rapidement retirée. Lors du chargement secondaire, la résistance de l'acier est évidemment augmentée, mais la plasticité et la ténacité présentées sont toutes diminuées.
De plus, grâce à l'observation microscopique, la distribution du réseau atomique de l'acier tréfilé à froid est plus ordonnée et régulière que l'original, ce qui montre également l'amélioration de ses performances de résistance. Tout en adoptant un traitement de chauffage électrique et un traitement thermique cyclique pour le traitement thermique à grains fins d'austénite, l'effet à grains fins de l'acier étranger est utilisé comme référence. En utilisant la ségrégation aux joints de grains d'austénite, les joints de grains des phases atomiques sont renforcés par diffraction d'électrons à basse énergie et calculs de température des joints de grains.
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