Вопросы и ответы на вопросы о крепежных элементах: нормализация для болтов и гайков Цель, процесс и основные различия от отжига
2026-04-07
ВведениеНормализация часто упускается из виду при производстве крепежных элементов, но она играет решающую роль в улучшении структуры зерна, улучшении консистенции,и подготовки материала для последующей термической обработки или обработкиВ этой статье мы ответим на пять распространенных вопросов о нормализации для болтов и гайков.основываясь на нашем опыте работы на заводе, чтобы помочь вам принимать более эффективные решения.
Что такое нормализация и чем она отличается от отжига?
Нормализацияэто процесс тепловой обработки, при котором сталь нагревается до температуры выше верхней критической точки (Ac3 или Acm), которая сохраняется в течение достаточного времени для достижения полной аустенизации,и затем охлаждается на воздухе.
Ключевые различия между нормализацией и отжигом:
Особенность
Нормализация
Отжигание (например, полное отжигание)
Способ охлаждения
Неподвижный воздух (охлаждение воздухом)
Охлаждение печи (медленное)
Скорость охлаждения
Быстрее.
Гораздо медленнее.
Полученная структура
Прекрасный перлит + феррит (или только тонкий перлит)
Грубый перлит + феррит
Твердость
Немного выше.
Ниже
Размер зерна
Рафинированные, однородные
Грубее, менее однородно
Время цикла
Более короткий (часы)
Более длительное время (часто более 12 часов)
Основное назначение
Рафинировать зерна, гомогенизировать структуру, улучшить обработку
Умягчить материал, снять напряжение, улучшить пластичность
Наблюдения в реальном мире:
На нашем заводе мы однажды получили партию из 35K стальных проволочных стержней с смешанными размерами зерна (ASTM размер зерна от 3 до 7).последует охлаждение воздухомПосле этого проволока тянулась и направлялась последовательно.
Какую роль играет нормализация в производстве болтов и орехов?
Нормализация используется на нескольких этапах в производстве крепежных элементов, в зависимости от материала и процесса.
Типичные применения:
Кондиционирование сырьяДля горячо прокатаных проволочных стержней или стержней с неравномерной структурой зерен или полосатым ферритом-перлитом нормализация гомогенизирует микроструктуру перед холодной протяжкой или холодной прокладкой.
После ковки или горячего нанесенияБольшие болты или заказные детали, изготовленные в процессе горячего ковки, часто имеют грубые зерна и очищенные от углерода поверхности.
Улучшение обрабатываемостиНекоторые среднеуглеродные и легированные стали (например, 40Cr, SCM435) в состоянии проката могут быть слишком жесткими для эффективной обработки.
Предшественник карбуризацииДля уплотненных болтов (например, 10B21 или 20MnTiB, используемых в некоторых высокопрочных приложениях), нормализация после ковки обеспечивает равномерную глубину корпуса во время карбурирования.
Реальный случай:
Производитель колёсных болтов (класс 10).9, материал SCM435) испытывал несовместимую твердость ядра после тушения.После добавления нормализующей ступени при температуре 860°C перед холодным направлением и последней тепловой обработкой, полосы были устранены, и изменение твердости ядра снизилось с ± 4 HRC до ± 1,5 HRC.
Как нормализация меняет микроструктуру и механические свойства?
Микроструктурные изменения:
Прокатные или кованые конструкции (часто грубые перлиты, ферриты Видманштейна или смешанные зерна) превращаются втонкий перлит + феррит(гипоутектоидные стали) илиПрекрасный перлит + цементит(гипереутектоидная сталь).
Размер зерна очищается и гомогенизируется, как правило, по ASTM 7 ‰ 9.
Карбиды становятся более равномерно распределены.
Изменения механических свойств:
Прочность на растяжение и устойчивость к уделу немного увеличиваются по сравнению с отжиганием.
Карость повышается (обычно на 10-30 HB выше, чем при обжиге).
Прочность на удар улучшается благодаря очистке зерна.
Улучшается обрабатываемость (образование чипа более последовательно, снижается износ инструмента).
Методы проверки для нормализации качества:
Инспекционный пункт
Метод
Критерии принятия (типичные для крепежных сталей)
Размер зерна
Оптическая микроскопия (ASTM E112)
ASTM 7 или более тонкий, однородный
Микроструктура
Металлографическая экспертиза
Прекрасный перлит + феррит, без Видманштейна или грубого феррита
Твердость
Испытание Бринелла или Роквелла
Однородное поперечное сечение в пределах указанного диапазона (например, 160 ‰ 210 HB для 35K)
Глубина декарбуризации
Микроскоп на гравированном поперечном сечении
≤ 0,05 мм или согласно чертежу/стандарту
Подсказка из реального мира:
Однажды мы отклонили партию нормализованных 40Cr болтов, потому что ядро показало смешанные зерна (ASTM 5 ¢ 8), в то время как поверхность была в порядке.После увеличения времени ожидания с 30 до 55 минутВсегда проверяйте как поверхность, так и центр на поперечном сечении.
Как нормализация связана с тушением и закаливанием?
Нормализация, тушение, закаливание и отжигание служат разным целям.
Отношения в производстве болтов:
Нормализация→ часто исполняетсядо этогоокончательное тушение и закаливание (в качестве подготовительного шага) илипослегорячая обработка (ковка/горячая обработка).
Сжигание + закаливание (Q&T)→ окончательная тепловая обработка, которая придает болтам класс свойств (8.8, 10.9, 12.9).
Отжигание→ обычно используетсядо этогохолодное перемещение для смягчения проволоки; редко используется в качестве окончательной обработки крепежных элементов.
Может ли нормализация заменить отжигание?В целом- Нет.Для холодной обработки при помощи отжима (особенно сфероидизирующей отжима) получается мягкая, высокопластичная структура, идеальная для холодной обработки.что приводит к более высокому риску износа и трещин при холодном движении.
Однако в двух случаях нормализация может быть заменена:
Для болтов из низкоуглеродистой стали малого диаметра (например, 4,6 или 4,8 класса), где силы холодного движения низки и конечные свойства не требуют.
Для болтов с горячей головкой, которые будут обработаны, а не сделаны холодными, лучше использовать машины с нормализованным материалом, чем с отжигом.
Резюме схемы потока:
Горячая прокатная проволока → (необязательно нормализовать для усовершенствования конструкции) → сфероидизация отжига → холодное прокатывание → прокат нитей → тушение + закаливание → отделка.Или: кованая → нормализация → обработка → Q&T → отделка.
Осторожность в реальном мире:
Покупатель однажды попытался заменить отжигание на нормализацию для 10B21 M10×1.25 холодных орехов.Формирующие штампы треснули всего через 5Они быстро перешли на сфероидизированную прожектованную проволоку.
Смотрите больше
Вопросы и ответы по отжигу болтов и гаек | Объяснение сфероидизирующего отжига | QBH Fastener
2026-03-31
ВведениеВ производстве крепежа отжиг — это термическая обработка, которая часто остается незамеченной, но имеет критическое значение. Многие специалисты по закупкам и контролю качества фокусируются только на конечной твердости и прочности, упуская из виду решающую роль отжига в пластичности материала, его внутренней структуре и последующей обрабатываемости. В этой статье мы ответим на пять часто задаваемых вопросов об отжиге болтов и гаек с практической производственной точки зрения, чтобы помочь вам понять, почему высококачественный крепеж зависит от правильного процесса отжига.
Что такое отжиг и зачем он используется при производстве болтов и гаек?
Отжиг — это процесс термической обработки, при котором металл нагревают до определенной температуры (обычно выше температуры рекристаллизации), выдерживают в течение некоторого времени, а затем медленно охлаждают. Его основные цели — снижение твердости, устранение внутренних напряжений, улучшение структурной однородности и повышение пластичности.
При производстве болтов и гаек отжиг используется на нескольких этапах:
Отжиг проволоки перед холодной высадкой (сфероидизирующий отжиг)Холодная высадка требует высокой пластичности проволоки. Если проволока слишком твердая, она может треснуть во время холодной высадки или вызвать чрезмерный износ матрицы. Сфероидизирующий отжиг делает карбиды внутри проволоки сферическими, значительно снижая сопротивление деформации.
Промежуточный отжиг после наклепаДля сложных деталей, требующих многократной холодной протяжки или холодной формовки (например, гайки специальной формы, длинные болты), материал становится хрупким из-за наклепа. Промежуточный отжиг восстанавливает пластичность, чтобы формовка могла продолжаться.
Снятие остаточных напряженийПосле холодной высадки, холодной экструзии или механической обработки в детали существуют внутренние остаточные напряжения. Если их не удалить, они могут вызвать деформацию или растрескивание во время последующей термической обработки (закалки) или в процессе эксплуатации.
Реальный случай:
Поставщик автомобильных крепежных изделий столкнулся с партийным растрескиванием головок фланцевых болтов M12 во время холодной высадки. Анализ показал, что поставляемая проволока не была должным образом сфероидизирована — структура перлита была крупнозернистой и пластинчатой. Мы рекомендовали добавить один цикл сфероидизирующего отжига при 740°C. Уровень растрескивания снизился с 12% до 0,3%.
Каковы распространенные типы отжига? Какой из них чаще всего используется для болтов и гаек?
Существует несколько типов отжига. Наиболее распространенными в индустрии крепежа являются:
Тип отжига
Температура нагрева
Метод охлаждения
Основная цель
Типичное применение
Полный отжиг
На 30~50°C выше Ac3
Медленное охлаждение в печи
Измельчение зерна, устранение структурных дефектов
Литые/кованые детали, крупнозернистое сырье
Сфероидизирующий отжиг
Около Ac1 (обычно 740~760°C)
Изотермическое или очень медленное охлаждение
Сфероидизация карбидов, снижение твердости, повышение пластичности
Наиболее распространен для проволоки для холодной высадки из среднеуглеродистой и легированной стали
Отжиг для снятия напряжений
500~650°C
Охлаждение на воздухе или медленное охлаждение
Устранение напряжений от холодной обработки, без изменения микроструктуры
После холодной высадки, механической обработки или холодной протяжки
Рекристаллизационный отжиг
Выше температуры рекристаллизации (примерно 650~700°C)
Охлаждение на воздухе
Устранение наклепа, восстановление пластичности
Промежуточная обработка для многократной холодной протяжки или прокатки
Для болтов и гаек:
Проволока для холодной высадки (например, 10B21, 35K, 40Cr, SCM435) → Сфероидизирующий отжиг является наиболее распространенным. Требуется степень сфероидизации ≥ 4 (согласно соответствующим стандартам).
Промежуточная обработка после наклепа → Используйте рекристаллизационный отжиг или отжиг для снятия напряжений.
Как определить, является ли качество отжига приемлемым? Каковы критерии проверки?
Качество отжига нельзя определить только по твердости; необходимо также учитывать микроструктуру и параметры процесса. Профессиональные поставщики обычно проверяют следующие три параметра:
Испытание на твердость
После сфероидизирующего отжига твердость проволоки обычно составляет HRB 70–85 (слегка варьируется в зависимости от марки стали).
Слишком высокая → недостаточная пластичность, риск растрескивания при холодной высадке.
Слишком низкая → возможно перегрев или обезуглероживание.
Степень сфероидизации
Оценивается под металлографическим микроскопом в соответствии со стандартами, такими как GB/T 38770 или SEP 1520.
Для холодной высадки крепежа степень сфероидизации обычно требуется не менее 4-й степени (из 6, 4-я степень и выше — хорошо).
Справочно: сфероидизированные карбиды равномерно распределены, отсутствует крупнопластинчатый перлит.
Глубина обезуглероживания
Если защитная атмосфера при отжиге плохая, поверхность может обезуглеродиться. Обезуглероживание снижает поверхностную твердость готового болта и может вызвать усталостные трещины.
Стандарты требуют, чтобы глубина обезуглероживания не превышала 1–2% высоты резьбы (в зависимости от класса).
Реальный случай:
Партия болтов класса прочности 10.9 при сборке показала «расслоение» резьбы, и клиент пожаловался на недостаточную прочность. Наша проверка выявила, что сырье имело глубину обезуглероживания 0,15 мм из-за плохой атмосферы отжига. После перехода на проволоку QBH, обработанную сфероидизирующим отжигом в контролируемой атмосфере, обезуглероживание было снижено до менее 0,03 мм, и проблема была решена.
Чем отличаются отжиг, нормализация, закалка и отпуск? Что следует за отжигом?
Отжиг — это лишь одно звено в цепи термической обработки крепежа. Таблица ниже проясняет различия:
Процесс
Температура нагрева
Метод охлаждения
Основная цель
Позиция в производстве болтов
Отжиг
Варьируется в зависимости от типа (500–900°C)
Медленное (в печи или на воздухе)
Снижение твердости, повышение пластичности, снятие напряжений
Перед холодной высадкой или во время промежуточной холодной обработки
Нормализация
На 30–50°C выше Ac3
Охлаждение на воздухе
Измельчение зерна, регулировка твердости, улучшение обрабатываемости
Опциональная альтернатива отжигу для некоторых конструкционных деталей
Закалка
Температура аустенитизации (830–880°C)
Быстрое (в масле/воде/полимере)
Получение мартенсита, значительное повышение прочности
После холодной высадки – первый этап закалки с отпуском
Отпуск
После закалки (400–650°C)
Охлаждение на воздухе
Снятие напряжений после закалки, регулировка твердости и ударной вязкости
После закалки – для получения конечного класса прочности (8.8/10.9/12.9)
Что происходит после отжига:
Сфероидизированная проволока → травление и фосфатирование (удаление окалины и смазка) → холодная высадка → накатка резьбы → закалка + отпуск → финишная обработка поверхности.
Коротко: Отжиг подготавливает основу для холодной высадки; закалка и отпуск определяют конечный класс прочности.
Смотрите больше
Полное руководство по различиям и применению DIN 931, DIN 933 и ISO 4014
2026-03-23
Полное руководство по различиям и применению DIN 931, DIN 933 и ISO 4014
Автор:Техническая группа QBH
История:Наши основные члены команды имеют более 10 лет опыта работы в отрасли крепежных материалов.и оказывали поддержку в выборе клиентов в сфере ветроэнергетики, железнодорожный транспорт, тяжелые машины и другие отрасли.
ВведениеВ механическом производстве, стальных конструкциях и промышленном сборе выбор правильного стандарта болтов имеет решающее значение.DIN 931сDIN 933В этой статье мы рассмотрим эти часто задаваемые вопросы, основываясь на нашем многолетнем опыте работы в этой области.предлагая профессиональные и ясные ответы, чтобы помочь вам избежать ошибок при выборе.
Что такое DIN 931 и где он в основном используется?
DIN 931Официально называется "Hexagon head bolts" (шестиугольные головные болты) "Partly threaded" (частично натянутые).частично прокрученная секция плюс простый ствол (непрокрученная часть).
Основные применения:
Соединения, подверженные силовым прерываниям:Простая лопатка помогает позиционировать сустав и нести поперечные нагрузки, предотвращая концентрацию напряжения на прокрученной части.
Соединение толстых деталей:Когда общая толщина зажима большая, и болт должен проходить через толстые пластины, простой ствол обеспечивает лучшее направление.
Высокоточная установка:Обычно используется для монтажа моторных баз и размещения тяжелых машин.
Реальный случай:
Клиент портовой техники изначально использовал полностью натянутые болты для вращающегося механизма кера на набережной.мы рекомендовали перейти на DIN 931 частично натянутые болтыИспользуя простую лопатку для поглощения силовых усилий, уровень отказов снизился более чем на 90%.
В чем разница между DIN 931 и DIN 933 (полностью натянутой)?
Это самый распространенный вопрос. оба шестерковые болты, но они принципиально отличаются по конструкции и применению.
Особенность
DIN 931 (частично натянутый)
DIN 933 (полностью с нитями)
Форма нитей
Частично прокрученные (простые лопатки под головой)
Полностью прокрученные (прокрученные от головы до конца)
Стандартный код
DIN 931 (соответствует ISO 4014)
DIN 933 (соответствует ISO 4017)
Механические характеристики
Простой лопаток предлагает более высокую прочность на скольжение, подходящую дляпоперечные нагрузки
Напряженная секция более подвержена концентрации напряжения, подходит длячистое осевое напряжение
Толщина зажима
Подходит для применения с различной толщиной зажима
Подходит для применения с относительно постоянной толщиной зажима
Советы по выбору:
Если ваше соединение подлежитвибрационные или сдвижные силы, или требуетточное расположение, выбиратьDIN 931.
Дляпростые сквозные болтыили когда пространство ограничено и требуется орех,DIN 933является более универсальным вариантом.
Какова связь между DIN 931 и ISO 4014 и являются ли они взаимозаменяемыми?
ISO 4014Для большинства размеров (особенно общего диапазона от M1.6 до M39), они взаимозаменяемы с точки зрениямеханические свойства, ширина по плоскости и допустимость нитей.
Однако есть одно важное исключение:Для определенных размеров, таких как:M10, M12, M14 и M22, существует небольшая разница вширина по плоскости (размер ключа)между стандартами DIN и ISO.
DIN 931:M10 обычно имеет ширину по плоскости 17 мм.
ISO 4014:M10 обычно имеет ширину по плоскости 16 мм.
Указанные выше различия проверяются по стандартам DIN 931‐1:1987 и ISO 4014:2011Если вам нужны оригинальные стандарты, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Как выбрать класс собственности для DIN 931?9?
DIN 931 обычно доступен в классах собственности8.8, 10.9, и 12.9.
Восьмой класс.8:Высокопрочный начальный класс. Подходит для общих стальных конструкций и обычной механической сборки. Он предлагает наилучшую экономическую эффективность и является наиболее широко используемым.
Степень 10.9 / 12.9:Ультравысокая прочность. Подходит для критических приложений, требующих высокой предварительной нагрузки, таких как автомобильные, тяжелые машины и оборудование для ветровой энергетики.
Примечание:Высокопрочные болты (сорт 10,9 и выше) требуют внимания:предотвращение разрушения водородаЕсли ваше применение происходит в прибрежной или коррозионной среде, сообщите нам о требуемой продолжительности испытания солевым распылением.
Какие поверхностные покрытия доступны для DIN 931?
Мы рекомендуем следующие общие поверхностные обработки в зависимости от среды применения:
Окись обыкновенная / черная:Для сухих помещений, низкая коррозионная устойчивость, но наиболее экономичная, обычно покрытая антиржавым маслом.
Цинковая (сине-белая или жёлтая):Наиболее распространенная защита от коррозии среднего уровня.
Оцинкованные на горячем огне:Толстое покрытие с высокой коррозионной стойкостью, подходящее для использования на открытом воздухе и в башнях электропередачи.Примечание:Горячее оцинкование может повлиять на приспособление нити; обычно требуются ограничения размеров нити (например, нажатие после оцинкования).
Дакромет (покрытие цинком-алюминиевым):Высокая коррозионная стойкость (испытания солевым распылением могут превышать 1000 часов) без риска гидрогенной ломкости.
О нас и обеспечении качества
КБХ крепежное средствоСпециализируется на НИОКР и поставках высокопрочных крепежных элементов.Сертификат по ISO 9001:2015Каждая партия поставляется с сертификатами материалов и отчетами о проверке для полной отслеживаемости.
Техническая группа:Средний опыт работы в отрасли более 10 лет; бесплатные консультации по отбору
Возможности испытаний:Оснащены спектрометрами, тестерами твердости, камерами для распыления соли и многом другом
Истории успеха:Обслуживание клиентов в области энергетики ветра, строительных машин, железнодорожного транспорта и других отраслей
Смотрите больше
Почему болты горячего цинкования наиболее распространены?
2025-09-10
Горячеоцинкованные болты (ГГБ) являются наиболее распространенным типом коррозионно защищенных болтов по одной общей причине: они предлагают лучший баланс высокой коррозионной стойкости, долговечности,и рентабельность для широкого спектра применений.
Процесс горячего погружения создает прочное, многослойное покрытие, которое металургически связано со стальным болтом.
Цинковое покрытие значительно толще (обычно 50-100 мкм или более), чем то, что достигается при электропластировке (например, цинковые болты, которые обычно 5-25 мкм).Больше цинка означает больше материала для защиты основной стали.
Цинк более электрохимически активен, чем сталь, а это значит, что если покрытие будет поцарапано или повреждено, окружающий цинк будет жертвенно коррозировать, чтобы защитить открытую сталь.предотвращение образования ржавчиныЭто огромное преимущество по сравнению с барьерными покрытиями, такими как краска.
Внешний слой чистого цинка и внутренние слои сплавов цинка и железа чрезвычайно тверды и долговечны.
Они могут выдерживать грубую обработку, транспортировку и установку, без того, чтобы покрытие было легко измельчено или оцарапано, что является распространенной проблемой с более тонкими электропокрытиями.
В процессе оцинковки болт полностью погружается в расплавленный цинк.
Это обеспечивает полное покрытие, включая нитки, нижнюю часть головы и любые отверстия.которые могут пропустить скрытые участки и привести к преждевременному отказу.
Хотя это не самый дешевый вариант (это будут простые или цинковые болты), HDG-болты обеспечивают наибольшую защиту за доллар для требовательных условий.
Длинный срок службы: их длительный срок службы (от 20 до 50+ лет во многих атмосферах) значительно снижает затраты на обслуживание, ремонт и замену в течение всего срока службы конструкции.
Они намного более доступны, чем болты из нержавеющей стали для применений, где не требуются специфические свойства нержавеющей стали (например, немагнитная, высокая химическая устойчивость).
Смотрите больше
Почему шестиугольные болты являются наиболее распространенным выбором для крепления?
2025-07-17
Шестигранные болты, также известные как болты с шестигранной головкой, популярны благодаря уникальной конструкции шестигранной головки. Шестигранная форма обеспечивает несколько углов для приложения крутящего момента, что облегчает захват и вращение при установке или снятии. Эта конструкция также помогает предотвратить проскальзывание и обеспечивает точную затяжку.
Шестигранные болты известны своей прочностью и долговечностью. Их конструкция обеспечивает равномерное распределение усилия, снижая риск поломки болта под нагрузкой. При использовании с соответствующей гайкой и шайбой.
--------- От Jiaxing City Qunbang Hardware Co, Ltd
Смотрите больше

