Otomotiv Bağlantı Elemanlarının Isıl İşlem Süreci Nedir
Otomotiv sektörünün gelişmesiyle birlikte otomotiv bağlantı elemanlarına olan ihtiyaç da giderek artmıştır. Yüksek yoğunluklu otomotiv bağlantı elemanlarının ana türü, ürünün kapsamlı mekanik performansını iyileştirmek ve belirtilen çekme mukavemetine ulaşmak için tümünün ısıl işlemden geçirilmesi gereken cıvatalardır. Otomotiv bağlantı elemanlarının üretiminde ısıl işlem proses teknolojisi en önemli etkendir.
Otomotiv bağlantı elemanlarının ısıl işlem sürecini etkileyen faktörler
Isıl işlem ekipmanları
Sürekli gözenekli radyant tüplü fırınlar en yaygın kullanılanlardır. Homojen ısıtma, istikrarlı kalite, iyi çalışma ortamı, parça çarpışmasının azaltılması, daha az gaz tüketimi ve küçük enerji tüketimi avantajlarına sahiptir.
Prosesin gereksinimlerine göre, üretim hattının temizleme ekipmanlarına, ısıtma öncesi bağlantı elemanı yüzeyindeki fosforlu tabakayı gidermek için defosforizasyon fonksiyonu eklenebilir. Büyük ebatlı yüksek mukavemetli cıvatalarda, söndürme deformasyonunu önlemek için, ısıl işlem prosesinde UNICASE serisi çok amaçlı hazneli fırın kullanılmalıdır.
Sürekli örgülü radyant tüplü fırın üretim hattının ısıl işlem süreci: yükleme-temizleme-ısıtma-söndürme-temizleme-tavlama-renklendirme-açma, karbon potansiyeli kontrolünü gerçekleştirebilir ve otomatik olarak çalışabilir.
Isıl işlem hammaddesi
Otomotiv bağlantı elemanlarının büyük çoğunluğu karbon ve alaşımlı çelikten yapılır. Yüksek yoğunluklu altıgen cıvatanın yanı sıra GB/T1231 şartlarına göre m30'un altında spesifikasyonlara sahip malzemeler belirtilmiş olup, diğer cıvatalar uluslararası standartlarda açıkça belirtilmemiştir. Sadece hangi alaşım elementlerinin ekleneceğini gösteren bir kılavuzdur.
Otomotiv bağlantı elemanları için ısıl işlem prosesinin kontrol yöntemleri
Isıl işlem prosesinin prensibi
Aynı malzemeden yapılmış ürünlerde kesit büyüklüğü farklı olduğunda söndürme derecesi de farklıdır. Aynı söndürme ve temperleme işlemi uygulanmasına rağmen mekanik özellikleri farklıdır. Kesit alanı ne kadar büyük olursa, söndürme kabiliyeti o kadar kötü olur ve mekanik özellikleri de o kadar kötü olur. Aynı prosesle üretilen ürünler arasında performans farklılıkları olması gerekir.
Söndürme ısıtma sıcaklığı esas olarak ana faktör olan çeliğin kimyasal bileşimine ve özel işleme göre belirlenir. Farklı söndürme ortamlarına göre söndürme ısıtma sıcaklığı da farklıdır.
Örgütsel gerilim ve ısıl gerilimin kapsamlı etkisi nedeniyle, maksimum çekme gerilimi parçaların yüzeyine yakın yerlerde oluşacak ve bu da sertleşme çatlağına neden olabilecektir. Bu büyüklük kullanılan söndürme ortamına göre değişmektedir. Cıvatalarda su verme çapı 8-10mm, yağ verme çapı ise 20-39mm'dir. Tehlikeli çaptaki cıvataların su verilmesi durumunda sertleşme çatlağının önlenmesi için uygun tedbirler alınmalıdır.
Hidrojen rahatlama tedavisi
Otomotiv endüstrisinde enerji tasarrufu ve hafiflik gelişimi, motor tasarımı ve dinamik sistem için, ağırlık azaltma ve cıvata ve somunların yüksek mukavemetini içeren yüksek gereksinimlere sahiptir. Ancak yoğunluk arttıkça hidrojen gevrekleşmesinin neden olduğu kırılma çok belirgin bir sorun haline gelmiştir. Isıl işlem sürecinde mutlaka hidrojen giderme işleminin yapılması gerekmektedir.
Temperlenmiş martensit hidrojen gevrekliğine karşı en hassas olanıdır. Bu nedenle, ısıl işlem süreci, temperlenmiş martenzit yapısının oluşumunu azaltacak şekilde ayarlanabilir.
Hidrojen gevrekliğini önlemek için, 1000-1300MPa altındaki yüksek dayanımlı bağlantı elemanlarına elektrokaplamadan sonra hidrojen giderme işlemi yapılmalıdır. Hidrojen giderme sırasında, bağlantı elemanı belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılır ve bir süre bu sıcaklıkta tutulur ve malzemedeki hidrojen toplanarak hidrojen molekülleri oluşturur. Hidrojen gideriminin tam olarak sağlanamamasının iki temel nedeni vardır. Birincisi, hidrojenin zamanında giderilememesi, diğeri ise hidrojen giderim süresinin çok kısa olmasıdır.
Bağlantı elemanı merkez yapısının ölçümünü güçlendirin
Otomotiv bağlantı elemanlarının ısıl işlem prosesi sırasında, söndürme ısıtma sıcaklığı, malzemelerin söndürme kabiliyeti, söndürme soğutma hızı gibi faktörlerin etkisiyle bağlantı elemanının merkezinde ferritik yapı oluşacaktır. Çok fazla ferritik yapı cıvatanın sertliğini ve mukavemetini azaltacak ve bağlantı elemanlarının uygulamalarını etkileyecektir. Ürünün kalitesini kontrol etmek için sıklıkla benimsenir.
Otomotiv cıvatalarının ısıl işlem kalitesini kontrol etmek için , cıvataların orta kısmındaki ferrit içeriğinin ölçülmesi ve sırasıyla su verme ve temperleme işlemlerinden sonra baş veya kuyruk kısmının sertliğinin kontrol edilmesi gerekmektedir.
Otomotiv bağlantı elemanlarının ısıl işlem sürecinde nelere dikkat edilmelidir?
Tavlanmamış soğuk şekillendirme çeliği, söndürülmemiş ve temperlenmemiş çelik benimsenmesi
Otomotiv bağlantı elemanlarında soğuk şekillendirme performansının sağlanması için, soğuk şekillendirme çeliğinin kimyasal bileşimine göre ayarlanarak önceden küreselleştirme tavlamasına tabi tutulması gerekir. Soğuk şekillendirme işleminde deformasyon direncini azaltmak için haddeleme işlemi sırasında haddeleme ve soğutma kontrol edilir.
Isıl işlem prosesinin teknik dokümanlarının iyileştirilmesi
Isıl işlem süreci, ürünün kalitesinin daha sonra yapılacak kontroller ve testlerle garanti altına alınamadığı özel bir işlemdir. Dolayısıyla kontrolünü sağlayabilmesi için makul bir sisteme sahip olması gerekir. Öncelikle proses başarısızlığına yol açabilecek faktörleri tespit edip, ısıl işlem proses teknolojisini iyi formüle etmek gerekir. İkinci olarak, operasyon yöntemlerini, proses parametrelerini ve muayene yöntemlerini açıkça belirten dokümanlarla kapsamlı bir ısıl işlem proses yönetim sistemi kurun. Aynı zamanda fırın yükleme yönteminde ve fırın partisinde özellikle vurgulanmalı ve bağlantı elemanlarının ısıtılmadan önce hammadde ve proses şartlarının test edilmesi gerekmektedir. Isıl işlem parametrelerinin analiz edilmesi, hesaplanması ve ölçülmesi için istatistiksel teknolojiyi benimsemeli, ısıl işlem parametrelerinin ürün kalitesi üzerindeki etki kurallarını araştırmalıdır. Daha sonra ısıl işlem proses teknolojisini sürekli iyileştirmek için mesleki bilgiyi benimseyin.
Yeni ısıl işlem ekipmanlarının geliştirilmesi
Fırın sıcaklığı ve karbon potansiyeli kontrol teknolojisini daha da iyileştirmek, soğutma etkisini ve soğutma homojenliğini iyileştirmek için yeni ısıl işlem ekipmanları geliştirilmelidir. Isıl işlem prosesinin üretim maliyetini düşürecek atık ısının değerlendirilmesi, enerji tasarrufu ve emisyon azaltımı teknolojilerine dikkat edilmelidir.
ÖZET
Otomotiv bağlantı elemanı üreticisi Isıl işlem ekipmanlarının güncellenmesine dikkat edilmeli, uygun hammaddeler seçilmeli ve üretimde ısıl işlem proses sistemi sürekli iyileştirilmeli, dehidrojenasyon işlemi güçlendirilmeli, otomotiv bağlantı elemanlarının kalitesi artırılmalıdır.
