Analyse complète de la dureté des boulons de classe 10.9

Boulons de classe 10.9 sont des fixations hexagonales à haute résistance largement utilisées. Grâce à leur résistance et dureté élevées, ils sont fréquemment utilisés dans des conditions de travail telles que les équipements mécaniques de précision et les matrices d'outillage. Quelle est la plage de dureté standard pour les boulons de classe 10.9 ? Cet article fournit une analyse basée sur des références de l’industrie pour votre information.

Tout d'abord, examinons les indicateurs de dureté des boulons de classe 10.9. Selon la norme nationale GB/T 3098.1 pour les fixations, la dureté Vickers des boulons de classe 10.9 va de HV320 à 380, correspondant à la dureté Rockwell HRC32 à 39. Cette plage de dureté doit être atteinte grâce à des processus de traitement thermique de trempe et de revenu raisonnables. Dans la production réelle, les boulons sont austénitisés puis immergés dans de l'huile de trempe pour être trempés, suivis d'un revenu à haute température. Les paramètres de temps de maintien et de température de trempe et de revenu jouent un rôle décisif dans la dureté finale et les propriétés mécaniques complètes.

Nous plongerons ensuite dans des cas pratiques de processus de fabrication de boulons de classe 10.9.

Cas de processus 1

Étiqueté comme le schéma de processus 35CrMo, tandis que l'acier allié 40Cr est en fait adopté pour la production de boulons. Le boulon mesure 22 mm de diamètre et 114 mm de longueur et est utilisé pour la fixation des roues de camion. Après traitement thermique de trempe et revenu, sa dureté doit atteindre HV320-380 (HRC32-39), avec une résistance à la traction minimale de 1040 MPa. La structure métallographique idéale est le sorbite trempé.

Cas de processus 2

Schéma de test 1 : Forgeage à chaud suivi d'un usinage, avec traitement thermique effectué dans un four à bande grillagée. Les réglages de température de la zone 1 à 4 pour la trempe sont respectivement de 860-870-870-860 degrés, avec un temps de maintien total pour la trempe d'environ 90 minutes, suivi d'une trempe à l'huile pour le refroidissement. La dureté après trempe atteint HRC49‑52. La température de trempe pour la zone 1-3 est uniformément réglée à 510 degrés et la dureté après trempe est HRC32-35. Les résultats de l'inspection montrent que la résistance à la traction des produits soumis à ce processus ne répond pas aux exigences de la classe 10.9, le processus est donc jugé non qualifié.

Schéma de test 2 : voie de production comprenant le recuit, la phosphatation et le formage par extrusion à froid. Les températures de trempe de la zone 1 à 4 dans le four à bande maillée sont de 860‑870‑870‑860 degrés, le temps de maintien de la trempe est d'environ 90 minutes, le refroidissement par trempe à l'huile ; dureté post-trempe HRC49-52. Deux ensembles de paramètres de revenu sont comparés : Groupe 1 : Température de revenu de 480 degrés pour toutes les zones 1 à 3. Dureté après revenu : HRC34‑38, résistance à la traction mesurée : 1005 MPa. Une petite quantité de ferrite non dissoute est observée lors de l’inspection métallographique. Groupe 2 : Température de trempe de 460 degrés pour toutes les zones 1 à 3. Dureté après revenu : HRC36‑40, résistance à la traction mesurée : 960 MPa, ce qui ne satisfait pas à l'exigence minimale de résistance à la traction pour la classe 10.9.

On peut constater que même si la dureté se situe dans la plage cible, les produits restent non conformes si la résistance à la traction ne répond pas aux exigences. Une ferrite mineure dégradera les performances mécaniques des boulons et doit être strictement contrôlée dans des conditions de travail avec des exigences de fatigue élevées.

En résumé, la plage de dureté à coeur qualifiée pourBoulons de qualité 10,9est HV320‑380, correspondant à HRC32‑39. Paramètres généraux de traitement thermique de référence : trempe à 850 degrés avec maintien de 60 minutes, potentiel carbone contrôlé à 0,45, huile de trempe classée isotherme à une température d'huile de 100 degrés, maintien de trempe pendant 30 minutes ; revenu à 480 degrés avec maintien de 120 minutes. Lors de la production, la dureté seule ne peut pas être considérée comme le seul critère. La résistance à la traction, la limite d'élasticité et les autres propriétés mécaniques doivent toutes être conformes aux normes nationales. La structure métallographique doit de préférence être dominée par un sorbite revenu. Les structures non idéales telles que la ferrite doivent être minimisées pour éviter de nuire aux performances portantes et antifatigue des boulons.