BU LÔNG CẤP BỀN 12.9
Quy trình nhiệt luyện bu lông 12.9
- Lựa chọn phôi thép
- Loại thép sử dụng: Thường dùng thép hợp kim có hàm lượng cacbon trung bình (0.30–0.50%), bổ sung nguyên tố hợp kim để tăng tính tôi, ví dụ:
- 42CrMo4 (AISI 4140, SCM440) → thép hợp kim Cr-Mo.
- 34CrNiMo6 → thép hợp kim Cr-Ni-Mo (dùng cho bulong kích thước lớn).
- Thành phần hóa học điển hình (42CrMo4):
- C: 0.38–0.45%
- Mn: 0.60–0.90%
- Cr: 0.90–1.20%
- Mo: 0.15–0.30%
- Si: 0.10–0.40%
Lý do chọn: thành phần này cho độ cứng sau nhiệt luyện cao, tính tôi tốt, chịu tải động lớn, không bị giòn nứt.
2. Gia công tạo hình trước nhiệt luyện
- Rèn hoặc cán nóng phôi thép → tạo thân và đầu bulong.
- Cán ren nguội (thread rolling) → tăng bền cơ học, cải thiện bề mặt (vì ren cán mạnh hơn ren tiện).
- Kiểm soát dung sai trước khi đem đi nhiệt luyện.
3. Quy trình nhiệt luyện
(a) Tôi (Quenching)
- Gia nhiệt: 840–880°C trong lò bảo vệ khí (N2 hoặc endogas) để tránh oxi hóa.
- Thời gian giữ nhiệt: 30–60 phút tùy đường kính bulong (quy tắc 1 phút/mm đường kính).
- Làm nguội: nhúng trong dầu tôi hoặc polymer lỏng (không dùng nước vì dễ nứt).
- Kết quả: Tổ chức chuyển thành Martensite (cứng nhưng giòn).
(b) Ram (Tempering)
- Nhiệt độ ram: 450–500°C.
- Thời gian: 2–4 giờ.
- Mục đích: Giảm ứng suất, tăng độ dẻo, giữ độ bền cao.
- Kết quả: Tổ chức vi kim loại thành Tempered Martensite → vừa cứng, vừa dẻo.
4. Kiểm tra sau nhiệt luyện
- Độ cứng: 39–44 HRC (theo tiêu chuẩn ISO 898-1 cho bulong 12.9).
- Giới hạn bền kéo: ≥ 1220 MPa.
- Giới hạn chảy: ≥ 1100 MPa.
- Độ giãn dài: ≥ 8%.
- Kiểm tra nứt bề mặt, biến dạng ren, từ tính (MPI) hoặc siêu âm (UT) để phát hiện khuyết tật trong lõi.
5. Xử lý bề mặt
- Mạ kẽm điện phân, mạ kẽm nhúng nóng, phủ Dacromet/Geomet chống gỉ.
- Một số ứng dụng đặc biệt có thể yêu cầu phosphat hóa + dầu bảo quản để tăng khả năng chống ăn mòn và bôi trơn khi siết.
6. Đóng gói & chứng nhận
- Ghi rõ cấp bền 12.9 trên đầu bulong.
- Cung cấp chứng chỉ cơ tính (MTC – Mill Test Certificate) theo tiêu chuẩn ISO 898-1 / JIS B1186 / DIN 267.
Như vậy, phôi thép thường dùng cho bulong 12.9 là thép hợp kim Cr-Mo (42CrMo4, SCM440) hoặc Cr-Ni-Mo (34CrNiMo6). Sau quá trình tôi + ram, sản phẩm đạt yêu cầu siêu bền, phù hợp cho các chi tiết máy, ô tô, cầu đường, và công nghiệp nặng.
