高强度紧固件的热处理实践

高强螺栓检测的相关标准

中华人民共和国国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231—2006 1．本标准规定了钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈及连接副的技术要求、试验方法、检验规则、标志及包装。本标准适用于铁路和公路桥梁、锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构、起重机械及其他钢结构摩擦型高强度螺栓连接连接副扭矩系数试验 4.4.1 连接副的扭矩系数试验在轴力计上进行，每一连接副只能试验一次，不得重复使用。扭矩系数计算公式如下： T K P d 式中： K一扭矩系数； T——施拧扭矩(峰值)，单位为牛米(N·m)； P——螺栓预拉力(峰值)，单位为千牛(kN)； d——螺栓的螺纹公称直径，单位为毫米(mm)。 4.4.2 施拧扭矩T是施加于螺母上的扭矩，其误差不得大于测试扭矩值的2％。使用的扭矩扳手准确度级别应不低于JJG 707—2003中规定的2级。 4.4.3 螺栓预拉力P用轴力计测定，其误差不得大于测定螺栓预拉力的2％。轴力计的最小示值应在1 kN以下。 4.4.4 进行连接副扭矩系数试验时，螺栓预拉力值P应控制在表8所规定的范围内，超出该范围者，所测得扭矩系数无效。 4.4.5 组装连接副时，螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时，垫圈不得发生转动，否则试验无效。

4.4.6 进行连接副扭矩系数试验时，应同时记录环境温度。试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2 h以上。 5 检验规则出厂检验按批进行。同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度≤100 mm 时，长度相差≤15 mm；螺栓长度>100mm时，长度相差≤20 mm，可视为同一长度)、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺栓为同批；同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺母为同批；同一性能等级、材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的垫圈为同批。分别由同批螺栓、螺母、垫圈组成的连接副为同批连接副。同批高强度螺栓连接副最大数量为3 000套。连接副扭矩系数的检验按批抽取8套，8套连接副的扭矩系数平均值及标准偏差均应符合3.3.1规定。螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母硬度和垫圈硬度的检验按批抽取，样本大小n＝8，合格判定数 Ac＝0。螺栓、螺母和垫圈的尺寸、外观及表面缺陷的检验抽样方案按GB/T 的规定。用户对产品质量有异议时，在正常运输和保管条件下，应在产品出厂之日起6个月之内向供货方提出。如有争议，双方按本标准的要求进行复验裁决。 6 标志与包装螺栓应在头部顶面制出性能等级和制造厂凸型标志(见图3)，标志中“·”可以省略。标志中第一部分数字(“·”前)表示公称抗拉强度的1/100，第二部分数字(“·”后)表示公称屈服强度与公称抗拉强度比值的10倍，字母S表示钢结构用高强度大六角头螺栓，XX为制造厂标志。螺母应在顶面上制出性能等级和制造厂标志(见图4)。标志中数字表示螺母性能等级，字母H表示钢结构用高强度大六角螺母，XX为制造厂标志。 ××

钢的热处理工艺

钢的热处理第一章钢的热处理热处理工艺包括：将钢材或钢制件加热到预定温度，在此温度下保温一定时间。然后一定的冷却速度冷却下来，达到热处理所预定的对钢材及钢制件的组织与性能的要求。 1□□钢的加热 1.1□制定钢的加热制度加热温度、加热速度、保温时间。 1.1.1加热温度的选择加热温度取决于热处理的目的。热处理分为：淬火、退火、正火、和回火等。淬火的目的是为了得到细小的马氏体组织，使钢具有高的硬度；退火及正火的目的是获得均匀的珠光体组织，因此其加热温度不同。在具体制定加热温度时应按以下原则：热处理工艺种类及目的要求；被加热钢材及钢制件的化学成分和原始状态；钢材及钢制件的尺寸和形状以及加热条件来制定。对于碳钢及低合金钢的加热温度：亚共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃；过共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃；亚共析钢完全退火：A C3以上20～30℃；过共析钢不完全退火：A C3以上20～30℃；正火A C3或A CM以上30～50℃； 1.1.2加热速度的选择必须根据钢的化学成分及导热性能；钢的原始状态及应力状态；钢的尺寸及形状来确定加热速度。如钢的原始状态存在着铸造应力或轧煅热变形残余应力时，在加热是应特别注意。对这类钢要特别控制低温阶段的加热速度。钢的变形与热裂倾向是以钢的化学成分及原始状态不同而不同，主要有以下几点： a) 低碳钢比高碳钢热烈倾向小； b) 碳钢比合金钢变形开裂倾向小； c) 钢坯和成品件比钢锭变形和开裂倾向小； d) 小截面比大截面的钢变形和开裂倾向小。 1.1.3钢在加热时的缺陷 a) 过热：过热就是由于加热温度过高，加热时间过长使奥氏体晶粒过分长大。粗大的奥氏体晶粒在冷却时产生粗大的组织，并往往出现魏氏组织，结果是钢的冲击韧性、塑性明显下降。已过火的钢可以在次正火或退火加以纠正。 b) 强烈过热：加热温度过高或加热保温时间过长，使氧或硫沿晶界渗入钢中或者钢中的

紧固件热处理大全

热处理是为了提高螺栓的综合力学性能，以满足产品规定的抗拉强度和屈强比。含碳量越高，钢的强度越高，塑性越低。锰能减少硫对钢的有害性。紧固件热处理与网带炉操作紧固件在机械构件中起到联接、定位以及密封等作用，其中高强度螺栓用量最大，材料的选用是保证质量的基础。热处理技术对高强度螺栓，尤其是它的内在质量至关重要。高强度螺栓共有四个性能等级，即8.8、9.8、10.9和12.9级，而日本汽车企业标准则有（7T、8T、9T、10T、11T）等级别，这些级别则要进行热处理。热处理是为了提高螺栓的综合力学性能，以满足产品规定的抗拉强度和屈强比。紧固件热处理与网带炉操作 1、高强度螺栓用钢高强度螺栓用钢材化学成分要求如下：碳是影响钢材塑性变形的最主要元素。含碳量越高，钢的强度越高，塑性越低。含碳量越高，淬火加热温度越低，淬硬性提高，开裂和变形的倾向增

大。锰能减少硫对钢的有害性。作为钢中常存元素，锰的提高可使钢的抗拉强度和屈服强度提高，淬透性增加。合金钢中CrMo和CrMoV两类钢更能满足在复杂条件下使用的高强度紧固件。 35CrMo、40Cr、42CrMo钢是在优质碳素结构钢中加入少量（不超过5%）合金元素而制成。钢的淬火性能基本上是由含碳量决定的，合金元素的强化作用可增加钢的淬透性，故这些钢适用于≥10T、10.9、11T级高强度紧固件。 2、热处理工艺制定原则高强度螺栓调质要获得良好综合机械性能的回火索氏体、回火托氏体组织，其前提是整体淬火时要保证心部得到马氏体组织。这与淬透性有着密切的关系。淬透性是指钢经奥氏体化以后接受淬火的能力（或淬火时淬硬层深入钢件内部的能力）。同一牌号不同炼钢炉次的试样，其化学成分是允许在一定范围内波动的，尤其是SWRCH 35K钢会因为各钢厂在冶炼技术，标准及效益有所区别而不同。因此，在热处理时要有所区别。对于高强度螺栓整个截面均匀承受载荷，至少应要求心部有90%以上马氏体，但对心部淬硬的螺栓来说，

高强度紧固件生产工艺流程

高强度紧固件生产工艺流程创固螺丝高强度紧固件行业是一个竞争力比较大的行业，想要对于高强度紧固件行业技术和市场有一个透彻，客观分析，我们需从以下几个方面入手： 1.国内高强度紧固件行业企业竞争格局； 2.高强度紧固件行业产业政策； 3.高强度紧固件产品技术标准与规格； 4.我国高强度紧固件产品技术竞争格局； 5.中国高强度紧固件市场盈利水平； 6.高强度紧固件产品核心技术研发动态。据调查访问的13家国内汽车紧固件公司，被调查公司均已经通过TS16949体系认证。平均1辆轿车的紧固件约1500个，每辆车螺栓装配的总时间约2.5~3.2h。可见紧固件的品种和质量对主机水平及整车质量具有重要影响。本文从高强度螺纹紧固件生产的工艺过程人手，对高强度螺纹紧固件的国产化和供货质量的管理工作进行分析。 1.高强度螺纹紧固件产品流程高强度螺纹紧固件生产的工艺过程为原材料改制→冷镦成形→螺纹加工（滚丝或者搓丝）→热处理→表面处理→分选包装，10.9级以上一般采用热处理后滚丝工艺。 2.汽车紧固件材料

高强度螺栓常用的钢材牌号为：“8.8级”螺栓用35钢、45钢、ML35钢 “10.9级”螺栓用35CrMo;40Cr “12.9级”螺栓用35CrMo,42CrMo、SCM435 汽车标准件用国内材料主要以宝钢公司生产的材料为主，其在国内轿车轮胎、商用车发动机等特种高强度紧固件的用钢市场占有率较高。目前，宝钢公司已成为一汽、东风、上汽等公司特殊标准件用钢的指定厂家。10.9级和12.9级发动机用紧固件进口材料主要来自日本神户、日本新日铁、韩国浦项等公司。进口材料淬透性好、纯净度高，装配稳定。成本约高于国内材料的15%-20%。目前，国内高强度螺栓生产质量最好的上海特强公司从原材料（进口）、冷镦工艺、热处理、表面处理全部按照日本合资方的流程生产，其质量稳定，但成本较高。国内规模最大的汽车标准件公司?东风汽标对乘用车用紧固件的材料选用也是以进口材料为主，商用车选用宝钢公司材料。国内紧固件用原材料基本是热轧状态，而像日本等国生产的紧固件用钢基本上是可直接冷镦状态，用户无需预处理，可从环节上降低成本。紧固件失效的常见失效形式有装配拉长、疲劳断裂和延迟断裂。 3.冷镦成形和螺纹加工（滚丝或搓丝、攻牙）螺纹紧固件的质量除材料外，成形设备和螺纹加工设备及模具（生产工艺及其装备）是保证其质量的关键因素。尤其是大批量多品种供货状态下，对加工精度要求高的汽车紧固件，如何保证产品的一致性及缺陷的预防是紧固件生产面临的问题之一。被调查公司的冷镦设备和螺纹加工设备，其国产设备约占40%，台湾设备占50%，进口（欧美、日本）设备约占10%；常见缺陷有尺寸和形位公差超差、头部折迭、螺纹流线镦断、齿部皱纹和裂纹等。对于高效、高精度专用机床的引进，国内企业也在调研、探索之中，如上海宜众公司2004年花费1400万元引进一台瑞士

高强度螺栓的知识总结

高强度螺栓的知识高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副，一般不简称为高强螺栓。根据安装特点分为：大六角头螺栓和扭剪型螺栓。其中扭剪型只在10.9级中使用。根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800M Pa，屈强比为0.8；10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为0.9。结构设计中高强度螺栓直径一般有M16/M20/M22/M24/M27/M30，不过M22/M27为第二选择系列，正常情况下选用M16/M20 /M24/M30为主。高强度螺栓在抗剪设计上根据设计要求分为：高强度度螺栓承压型和高强度螺栓摩擦型。摩擦型的承载能力取决于传力摩擦面的抗滑移系数和摩擦面数量，喷砂（丸）后生赤锈的摩擦系数最高，但从实际操作来看受施工水平影响很大，很多监理单位都提出能否降低标准来确保工程质量。承压型的承载能力取决于螺栓抗剪能力和栓杆承压能力能力的最小值。在只有一个连接面的情况下，M16摩擦型抗剪承载力为21.6~45.0kN，而M16承压型抗剪承载力为39.2~48.6 kN，性能要优于摩擦型。在安装上，承压型工艺要简单一些，连接面仅需清除油污及浮锈。沿轴杆方向抗拉承载力，在钢结构规范中写的很有意思，摩擦型设计值等于0.8倍预拉力，承压型设计值等于螺杆有效面积乘以材料抗拉强度设计值，看起来似乎有很大区别，实际上两个值基本一致，我一直不太明白规范为什么要这么写，采用的都是同一种材料为何要用两种表达方式计算同一个数值？在同时承受剪力和杆轴方向拉力时，摩擦型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比加上螺杆承受轴力与受拉承载力应力比之和小于1.0，承压型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比的平方加上螺杆承受轴力于受拉承载力应力比的平方之和小于1.0，也就是说在同种荷载组合情况下，相同直径的承压型高强度螺栓在设计上的安全储备要高于摩擦型高强度螺栓的。考虑到在强震反复作用下，连接摩擦面可能会失效，这时候的抗剪承载力还是要取决于螺栓抗剪能力和板件承压能力，因此抗震规范规定了高强度螺栓极限受剪的承载力计算公式。尽管承压型在设计数值上占有优势，但由于其属于剪压破坏型式，螺栓孔为类似普通螺栓的孔隙型螺栓孔，在承受荷载作用时的变形远大于摩擦型，所以高强度螺栓承压型主要用于非抗震构件连接、非承受动荷载构件连接、非反复作用构件连接。这两种型式的正常使用极限状态也是有区别的：摩擦型连接是指在荷载基本组合作用下连接摩擦面发生相对滑移；承压型连接是指在荷载标准组合作用下连接件之间发生相对滑移；焊缝与螺栓知识焊缝等级 1. 焊缝等级是施工验收等级，有三级。三级最低，只要求外观检查和尺寸检查。二级要求部分作超声波探伤检查。一级最高，要求全部做探伤检查。 2. 对焊缝等级来说，原则是受拉等级高于受压，受动力的高于受静力的。 3. 对接焊缝一般需要做无损探伤（或部分需要）。故一般对接焊缝的焊接等级为二级或一级，不小于二级。

高强度紧固件行业规范条件..

附件：高强度紧固件行业规范条件高强度紧固件是广泛应用于汽车、工程机械、交通、铁路、桥梁建筑、航空航天、造船和电子电器等产业的安全部件,是重要的关键功能部件,是紧固件中的高端产品。为引导紧固件产业健康、有序和可持续发展，遏制低水平恶性竞争，确保装备和人身安全，保护企业技术研发投入积极性, 提高产品质量和绿色制造应用水平,满足主机产业对优质高强度紧固件产品需求，加快我国紧固件产业的转型升级，根据有关法律法规和产业政策，制定本行业规范条件。本规范条件所涉及的高强度紧固件是指机械性能等级等于和高于8.8级（碳钢和合金钢螺栓、螺柱和螺钉）、8级（碳钢和合金钢螺母）、70级（不锈钢螺栓、螺柱、螺钉和螺母）、21H级紧定螺钉和经渗碳淬火处理的自攻螺钉，包括成套供货的高强度螺栓连接副、组合件和配套产品以及按与以上产品类别等级相当的

国外先进标准生产的高强度紧固件。一、建设条件和布局（一）紧固件企业的布局及厂址的确定应符合国家产业政策和相关法律法规，符合各省、自治区、直辖市紧固件产业和装备制造业发展规划。（二）依法设立的风景名胜区、自然保护区和水源地范围内的紧固件企业申请规范公告不予受理。（三）新（扩）建紧固件企业应通过“建设项目环境影响评价审批”、“节能评估”及“安全预评价”，并通过项目环境保护和职业健康安全防护设施“三同时”验收。二、生产工艺及装备（一）企业应根据生产紧固件产品的品种、性能等级、材质、规格、批量和表面处理要求，合理选择低污染、低排放、低能耗、高经济性的工艺。不得采用落后工艺,如使用煤炭加热炉、盐浴炉等设备。（二）企业必须配备与生产能力相匹配的高效成型设备,自动

高强度螺栓加工工艺

高强度螺栓加工工艺螺栓类零件是一种重要标准件，用做连接紧固件，在各领域的应用相当广泛,根据其机械和物理性能的不同，分成10种类别，其中机械性能等级大于等于8.8级的螺栓，我们通常称其为高强度螺栓。一、高强度螺栓主要结构及作用高强度螺栓种类较多，形状也不尽相同，外部尺寸更是千变万化，但整体上其主要结构和整体外部形状具有一定的相似性。根据这些相似性，我们将其分成三个主要部分：头部、杆部和螺纹部分。如下简图所示：下面我们简要介绍一下各部分的作用极其重点要素： 1. 头部头部主要作用是在螺母与螺栓配合时施加一个反向力矩，保证螺母有足够拧紧力矩。形式种类较多，主要有方头、半圆头、六角头等形式。另外，一些非标准件高强度螺栓头部形式由设计者根据装配需要特别设计。 2. 杆部杆部主要起导向作用，特别是导径螺栓，装配后承受一定的径向剪切力，要求与孔小间隙配合，对杆部外圆精度和粗糙度要求严格。一些装配后只承受轴向拉伸力的螺栓对杆部要求不是很严格，外圆尺寸公差较大。对高强度螺栓来说，杆部与头部接触部位要求一定圆角，避免承受较大拉力时该部位断裂，同时避免热处理冷却时产生裂纹，是加工重点注意要素。 3. 螺纹部分螺纹部分是螺栓最主要部分，主要起连接紧固作用。可以分成有效螺纹部分，收尾部分（退刀部分）和螺纹末端三部分；螺纹三个主要要素：螺距、牙形半角和螺距，直接影响螺纹配合精度，也是加工重点注意要素。二、高强度螺栓工艺分析高强度螺栓机械加工一般不需要精度极高的专用机床，在普通设备上即可完成加工。根据其三个主要部分，我们将其加工工艺分成三部分：头部的加工、杆部加工和螺纹加工。每一部分的加工工艺又因其尺寸形状及技术要求的不同分成若干种类，采用不同的加工方法；虽然我们将其分成了三部分，但三部分的加工是相辅相成的，相互关联的，可能共存于同一工序，也可能共存于同一工步。 1. 头部的加工 ⑴毛坯毛坯形式：螺栓头部形状直接决定产品毛坯形式。一般来说，方头螺栓毛坯可选用冷拉方钢，六角头螺栓毛坯可选用冷拉六角钢，半圆头螺栓毛坯应选用锻件毛坯；头

10.1 钢的热处理工艺

教学课题钢的热处理工艺教学课时 2 教学目的了解热处理在机械工业中的重要作用掌握钢的普通热处理工艺方法、种类教学难点钢的普通热处理工艺方法、种类教学重点钢的普通热处理工艺方法、种类教学方法讲解法、讨论教具准备教材教学过程

通过进行热处理来完成。授课内容热处理加工的特点与其它工种加工的特点最大的区别是：工件的几何尺寸不发生变化，而内部组织和机械性能发生改变。 1）退火目的：细化晶粒、降低硬度，提高塑性、消除内应力，改善材料切削加工性能，并为以后淬火作好组织准备。适用工件范围：一般为铸件、锻件、焊接件等毛坯。具体工艺有：完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火。退火工艺操作：为使工件退火后能获得一个平衡的组织，对温度下降速度有严格要求，必须缓慢降温。用45号钢制作的工件进行退火工艺作一介绍：首先选用加热设备，制订退火工艺，把工件装炉升温，适当保温后降温。工件在炉内的降温要求非常慢，随着炉子的温度下降而降温，如将工件降到室温，需要几天或十几天的时间。 2）正火：目的：细化晶粒、降低硬度、提高塑性、消除内应力、改善切削加工性能，并为图4 正火工艺适用工件范围：一般为铸件、锻件及粗车得到的工件。正火工艺操作：亚共析钢加热温度为Ac3以上30~50℃，过共析钢加温度在Accm 以上30~50℃。工件经过充分的保温使其获得单一的奥氏体组织后，把工件从高温炉内取出，放在车间静止的空气当中冷却。这种冷却方法叫空冷。以同学们制作的锤子为例。把它放在炉内，将炉温升到850℃进行充分保温后，马上将工件从炉内取出，拿到车间内的空气中冷却，它的冷却速度要比退火的冷却速度快得多，所以获得的组织比较细密，硬度有所提高，切削加工性能也能得到提高。

高强度紧固件的材料选择与热处理

高强度紧固件的材料选择与热处理一．12.9级高强度螺栓 1．12.9级高强度螺栓的国家标准：我国12.9级高强度螺栓生产量很少，因为我国的材料牌号及钢铁冶炼体系发展滞后，没有相匹配的材料牌号，只有比较接近的材料品种。在GB/T 3098.1—2000标准中的表2，可以看出端倪。认真解读12.9级螺栓的注解（6）、（8）、（9）可以得出一些信息。注解：（6）材料要有良好的淬透性，保证紧固件截面在淬火后，回火前获得90%的马氏体组织。注意是在淬火后获得90%马氏体组织。（8）12.9级金相组织不能检出白色磷聚焦层（冷脆）。（9）该等级的回火温度及化学成份尚在调研中（热处理和材料在讨论研究中）。从中可以看出我国对12.9级高强度螺栓生产没有充分把握，不提倡积极地生产。据了解：我国工程上采用的12.9级的螺栓，以进口居多。 2．42CrMo类型的几种材料分析对比：普通42CrMo能够达到12.9级的强度要求，在机械性能四项指标的测量中，强度类指标容易达标，断后伸长率8%，断面收缩率44%达到标准，有一定难度，主要是强度与韧性的配合问题；如果12.9级有冲击韧性要求，更难达到要求，12.9级产品对材料要求很高，普通的42CrMo的材料难以达到。一般可采用42CrMo（B7），42CrMoA的材料。我们认真对着照分析了42CrMo几种公司采用的不同的材料，其中的化学成分的组成（见图表一）。图表一：42CrMo类型化学成分的组成（1）42CrMo与B7的对比分析 B7是美国牌号的钢材，与我国的42CrMo的化学组成相类似，但是存在着微小差别，这些微小的差别，却影响了产品的性能。钼的含量我国钢材42CrMo与B7材料，标准规定的含Mo量都是在0.15~0.25%范围内，但美国B7

螺栓的热处理方法

螺栓的热处理方法【慧聪表面处理网】螺栓加工工艺为：热轧盘条-(冷拨)-球化(软化)退火-机械除鳞-酸洗-冷拨-冷锻成形-螺纹加工-热处理- 检验一，钢材设计：在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合 GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》 GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及日本 JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以8.8级，9.8级螺栓螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为0.25%-0.55%。Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为0.45%-0.80%。Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30%。S.P.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于0.030%，S小于等于0.035%。B.含硼量最大值均为0.005%，因为硼元素虽然具有显著提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。含硼量过高，对螺栓，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。二，球化(软化)退火：沉头螺钉，内六角圆柱头螺栓采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。冷镦过程中局部区域的塑性变形可达60%-80%，为此要求钢材必须具有良好的塑性。当钢材的化学成分一定时，金相组织就是决定塑性优劣的关键性因素，通常认为粗大片状珠光体不利于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显著地提高钢材塑性变形的能力。对高强度紧固件用量较多的中碳钢和中碳合金钢，在冷镦前进行球化(软化)退火，以便获得均匀细致的球化珠光体，以更好地满足实际生产需要。对中碳钢盘条软化退火而言，其加热温度多选择在该钢材临界点上下保温，加热温度一般不能太高，否则会产生三次渗碳体沿晶界析出，造成冷镦开裂，而对于中碳合金钢的盘条采用等温球化退火，在AC1+(20-30%)加热后，炉冷到略低于Ar1，温度约700摄氏度等温一段时间，然后炉冷至500摄氏度左右出炉空冷。钢材的金相组织由粗变细，由片状变球状，冷镦开裂率将大大减少。35\45\ML35\SWRCH35K钢软化退火温度一般区域为715-735摄氏度。三，剥壳除鳞：冷镦钢盘条去除氧化铁板工序为剥亮，除鳞，有机械除鳞和化学酸洗两种方法。用机械除鳞取代盘条的化学酸洗工序，既提高了生产率，又减少了环境污染。此除鳞过程包括弯曲法(普遍使用带三角形凹槽的圆轮反覆弯曲盘条)，喷九法等，除鳞效果较好，但不能使残余铁鳞去净(氧化铁皮清除率为97%)，尤其是氧化铁皮粘附性很强时，因此，机械除鳞受铁皮厚度，结构和应力状态的影响，使用于低强度紧固件(小于等于6.8级)用的碳钢盘条。高强度紧固件(大于等于8.8级)用盘条在机械除鳞后，为除净所有的氧化铁皮，再经化学酸洗工序即复合除鳞。对低碳钢盘条而言，机械除鳞残留的铁皮容易造成粒拔模不均匀磨损。当粒拔模孔由于盘条钢丝摩擦外温时粘附上铁皮，使盘条钢丝表面产生纵向粒痕，盘条钢丝冷镦凸缘螺栓或圆柱头螺钉时，头部出现微裂纹的原因，95%以上是钢丝表面在拉拔过程中产生的划痕所引起。因此，机械除鳞法不宜用来高速拉拔。

浅谈高强度螺栓加工工艺

浅谈高强度螺栓加工工艺刘伟底盘零件厂摘要本文所阐述高强度螺栓加工用设备均为普通机床，加工工艺主要指传统典型加工工艺。文章中着重介绍高强度螺栓机械加工工艺，对高强度螺栓的热处理工艺和表面处理工艺只做简要描述。又介绍了在高强度螺栓加工过程中未来的发展方向。关键词：高强度螺栓、机械加工工艺、未来工艺过程 Abstract The processing equipments of High-intensity Bolts in this article are general machine tools, technology mainly referring to typical traditional technology. Article highlights High-intensity Bolts machining, heat treatment technology and the surface treatment High-intensity Bolts crafts itself a brief description. Key words: High-intensity Bolts、machining、technology processes in the future

浅谈高强度螺栓加工工艺螺栓类零件是一种重要标准件，用做连接紧固件，在各领域的应用相当广泛,根据其机械和物理性能的不同，分成10种类别，其中机械性能等级大于等于8.8级的螺栓，我们通常称其为高强度螺栓。一、高强度螺栓主要结构及作用高强度螺栓种类较多，形状也不尽相同，外部尺寸更是千变万化，但整体上其主要结构和整体外部形状具有一定的相似性。根据这些相似性，我们将其分成三个主要部分：头部、杆部和螺纹部分。如下简图所示：下面我们简要介绍一下各部分的作用极其重点要素： 1. 头部头部主要作用是在螺母与螺栓配合时施加一个反向力矩，保证螺母有足够拧紧力矩。形式种类较多，主要有方头、半圆头、六角头等形式。另外，一些非标准件高强度螺栓头部形式由设计者根据装配需要特别设计。 2. 杆部杆部主要起导向作用，特别是导径螺栓，装配后承受一定的径向剪切力，要求与孔小间隙配合，对杆部外圆精度和粗糙度要求严格。一些装配后只承受轴向拉伸力的螺栓对杆部要求不是很严格，外圆尺寸公差较大。对高强度螺栓来说，杆部与头部接触部位要求一定圆角，避免承受较大拉力时该部位断裂，同时避免热处理冷却时产生裂纹，是加工重点注意要素。 3. 螺纹部分螺纹部分是螺栓最主要部分，主要起连接紧固作用。可以分成有效螺纹部分，收尾部分（退刀部分）和螺纹末端三部分；螺纹三个主要要素：螺距、牙形半角和螺距，直接影响螺纹配合精度，也是加工重点注意要素。二、高强度螺栓工艺分析高强度螺栓机械加工一般不需要精度极高的专用机床，在普通设备上即可完成加工。根据其三个主要部分，我们将其加工工艺分成三部分：头部的加工、杆部加工和螺纹加工。每一部分的加工工艺又因其尺寸形状及技术要求的不同分成若干种类，采用不同的加工方法；虽然我们将其分成了三部分，但三部分的加工是相辅相成的，相互关联的，可能共存于同一工序，也可能共存于同一工步。 1. 头部的加工 ⑴毛坯毛坯形式：螺栓头部形状直接决定产品毛坯形式。一般来说，方头螺栓毛坯可选用冷拉方钢，六角头螺栓毛坯可选用冷拉六角钢，半圆头螺栓毛坯应选用锻件毛坯；头

高强度紧固件失效实例分析

高强度紧固件失效实例分析 ⅰ疲劳断裂的实例一．疲劳断裂的特征 1．疲劳与断裂的概念：疲劳是机械零件常见的失效形式，据统计资料分析，在不同类型的零件失效中，有50%—80%是属于疲劳失效。疲劳断裂在破坏前，零件往往不会产生明显的变形和预先的征兆，但破坏却往往是致命的，会酿成重大事故。疲劳损坏产生及发展有其特点，最终形成为疲劳断裂。疲劳问题的探索，最早是在1839年，法国人彭赛列提出材料和结构件的疲劳概念，德国人A·沃勒在1855年研究了代表疲劳性能的应力应变与震动次数的理论（S—N曲线），并且提出了疲劳极限的概念，因此，沃勒被称为材料疲劳理论的奠基人。疲劳与断裂的力学理论经过一百多年的发展，各行业具体疲劳断裂事例不断涌现，经过科学家及工程师不间断地研究和探索，目前，疲劳断裂科学理论不断地充实和发展，从而在本质上了解了疲劳破坏的机理。疲劳概念的论述：金属材料在应力或应变的反复作用下发生的性能变化称为疲劳；疲劳断裂：材料承受交变循环应力或应变时，引起的局部结构变化和内部缺陷的不断地发展，使材料的力学性能下降，最终导致产品或材料的完全断裂，这个过程称为疲劳断裂。也可简称为金属的疲劳。引起疲劳断裂的应力一般很低，疲劳断裂的发生，往往具有突发性、高度局部性及对各种缺陷的敏感性等特点。 2．疲劳的分类：（1）高周疲劳与低周疲劳 10的疲劳，如果作用在零件或构件的应力水平较低，破坏的循环次数高于5 称为高周疲劳，弹簧、传动轴、紧固件等类产品一般以高周疲劳见多。 10的疲作用在零件构件的应力水平较高，破坏的循环次数较低，一般低于4

劳，称为低周疲劳。例如压力容器，汽轮机零件的疲劳损坏属于低周疲劳。（2）应力和应变来分：应变疲劳——高应力，循环次数较低，称为低周疲劳；应力疲劳——低应力，循环次数较高，称为高周疲劳。复合疲劳，但在实际中，往往很难区分应力与应变类型，一般情况下二种类型兼而有之，这样称为复合疲劳。（3）按照载荷类型弯曲疲劳扭转疲劳拉拉疲劳与拉压疲劳接触疲劳振动疲劳随着断裂力学的不断发展，行业内广大的技术人员逐渐认识疲劳裂纹的产生及其发展的规律，为控制和减少疲劳引起损害奠定了基础。 3．疲劳断裂的特征：宏观：裂纹源—→扩展区—→瞬断区。裂纹源：表面有凹槽、缺陷，或者应力集中的区域是产生裂纹源的前提条件。疲劳扩展区：断面较平坦，疲劳扩展与应力方向相垂直，产生明显疲劳弧线，又称为海滩纹或贝纹线。瞬断区：是疲劳裂纹迅速扩展到瞬间断裂的区域，断口有金属滑移痕迹，有些产品瞬断区有放射性条纹并具有剪切唇区。微观：疲劳断裂典型的特征是出现疲劳辉纹。一些微观试样中还会出现解理与准解理现象（晶体学上的名称，在微观显象上出现的小平面），以及韧窝等微观区域特征。 4．疲劳断裂的特征：（1）断裂时没有明显的宏观塑性变形，断裂前没有明显的预兆，往往是突然性的产生，使机械零件产生的破坏或断裂的现象，危害十分严重。（2）引起疲劳断裂的应力很低，往往低于静载时屈服强度的应力负荷。（3 ）疲劳破坏后，一般能够在断口处能清楚地显示出裂纹的发生、扩展和最后这前三种疲劳，往往二种或二种以上交错进行或出现。前三种类型一般在机械运动中经常出现，是疲劳损坏的主要形式。

螺栓加工工艺及特点

高强度螺栓加工工艺为：热轧盘条－（冷拨）－球化（软化）退火－机械除鳞－酸洗－冷拨－冷锻成形－螺纹加工－热处理－检验一.钢材设计在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及目标JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以8.8级，9.8级螺栓螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为0.25％－0.55％。Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为0.45％－0.80％。Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30％。S.P.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于0.030％，S小于等于0.035％。B.含硼量最大值均为0.005％，因为硼元素虽然具有显著提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。含硼量过高，对螺栓，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。二.球化（软化）退火沉头螺钉，内六角圆柱头螺栓采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。冷镦过程中局部区域的塑性变形可达60％－80％，为此要求钢材必须具有良好的塑性。当钢材的化学成分一定时，金相组织就是决定塑性优劣的要害性因素，通常认为粗大片状珠光体不利于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显著地提高钢材塑性变形的能力。对高强度紧固件用量较多的中碳钢和中碳合金钢，在冷镦前进行球化（软化）退火，以便获得均匀细致的球化珠光体，以更好地满足实际生产需要。对中碳钢盘条软化退火而言，其加热温度多选择在该钢材临界点上下保温，加热温度一般不能太高，否则会产生三次渗碳体沿晶界析出，造成冷镦开裂，而对于中碳合金钢的盘条采用等温球化退火，在AC1 (20-30)加热后，炉冷到略低于Ar1，温度约700摄氏度等温一段时间，然后炉冷至500摄氏度左右出炉空冷。钢材的金相组织由粗变细，由片状变球状，冷镦开裂率将大大减少。35\45\ML35\SWRCH35K钢软化退火温度一般区域为715－735摄氏度。

微观热处理T10钢

微观组织控制课程实验学院：机械与汽车工程学院班级：材控学号：：

一.实验目的：本次研究的主要容是退火态T10钢的热处王里工艺及其组织性能的研究。通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。结果表明,正火+等温球化退火为退火态T10 钢的最佳预先热处理工艺; 不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中; 预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。 T10钢的热处理工艺及组织性能，通过对经过不同预备热处理的T10钢的微观组织分析及力学性能分析，探寻在热处理过程中，不同预先热处理对钢的组织及性能的影响规律，在此研究基础上，对现在实际生产中的一般热处理工艺进行优化，以达到最好的效果。二：实验方法 T10钢的概述：目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。T10钢优点是可加工性好，来源容易；但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。因钢中含合金元素微量，耐回火性差，硬化层浅，因而承载能力有限。虽有较高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面工件有残存网状碳化物倾向。T10钢在淬火加热（通常达800℃）时不致于过热，淬火后钢中有过剩未溶碳化物，所以比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。由于淬透性差，硬化层往往只有1.5～5mm；一般采用220～250℃回火时综合性能较佳。热处理时变形比较大，故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。 T10钢的成分：，X：碳的千分数）碳 C ：0.95～1.04（T X 硅 Si：≤0.35 锰 Mn：≤0.40 硫 S ：≤0.020 磷 P ：≤0.030 铬 Cr：允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时) 镍 Ni：允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时) 铜 Cu：允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时) 热处理通常分为3步进行:加热、保温和冷却。钢的热处理过程是把钢加热到临界温度以上，进行转变，转变完成后通过水冷、空冷或者油冷的方式冷却，来获得自己所需要的显微组织和力学性能。加热时形成的奥氏体的化学成分、均匀化程度、品粒大小以及加热后未溶入奥氏体中碳化物等过剩相的数量和分布状况，直接影响钢在冷却后的组织性能。以下是铁碳合金相图。

大规格高强度紧固件在低温工况条件下的性能及生产工艺探讨

大规格高强度紧固件在低温工况条件下的性能及生产工艺探讨一、范围总所周知，在低温环境下，金属材料的力学性能和物理性能均会受到不同程度的影响（性能下降）。低温概念范围有点模糊，本文以-40℃至-50℃为温度范围，高强度紧固件以M48、M56规格作为探讨对象。二、低温对金属材料力学性能的影响下图是最常见的低温韧脆转变温度示意图，常见于冲击类标准、规范和各类书籍中。低温韧脆转变温度示意图低温对合金钢材的力学指标影响非常大，随着温度的降低，其抗拉强度、屈服强度、断面收缩率、断后伸长率、规定非比例延伸0.2%

应力、A KV2冲击性能等均会有不同程度的降低，弹性模量会有不同程度的增加，一般不会超过10%，并趋于稳定。冷脆断裂属于脆性破坏，断前无明显伸长、弯曲、缩颈等塑性变形特征，断口平整，在力学特性上呈现出非线性特征。冷脆断裂行为时间短危害大，目前尚无有效手段对其进行预判。注：并非所有金属材料在低温下都有低温冷脆现象，是否会发生冷脆现象跟金属材料的晶格类型有关，限于篇幅，这方面就不展开说了。针对温度变化对强度的影响，前人做了大量的试验，并根据实验数据结果推导出合金钢材的屈服强度、抗拉强度和冲击功随温度变化的近似公式：上述公式可以看出，屈服强度、抗拉强度和冲击功都随温度降低而降低，且根据大量文献中提及的实测数据，实测屈服强度的下降速率大于抗拉强度下降速率，即屈强比也随着温度降低而降低。塑性指标伸长率和断面收缩率也都随温度降低而降低。热处理介质、降温速度三、大规格高强度螺栓热处理工艺

高强度螺栓的生产工艺过程中，螺纹辊牙是关键工艺之一，螺纹辊牙俗称制丝、滚牙。螺纹辊牙一般有两种方法，一是先热处理再辊牙，二是先辊牙再热处理。很多人知道先辊牙再热处理成本相对低一些，但是不是很明白两种方法对螺栓机械性能的影响，下列分别从VDI 2230和GL 2010两个规范来浅谈两种辊牙方法后高强度螺栓疲劳极限之间的区别。

高强度螺栓基本知识

以材料抗拉强度设计值，看起来似乎有很大区别，实际上两个值基本一致，我一直不太明白规范为什么要这么写，采用的都是同一种材料为何要用两种表达方式计算同一个数值？在同时承受剪力和杆轴方向拉力时，摩擦型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比加上螺杆承受轴力与受拉承载力应力比之和小于1.0，承压型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比的平方加上螺杆承受轴力与受拉承载力比的平方之和小于1.0，也就是说在同种荷载组合情况下，相同直径的承压型高强度螺栓在设计上的安全储备要高于摩擦型高强度螺栓的。考虑到在强震反复作用下，连接摩擦面可能会失效，这时候的抗剪承载力还是要取决于螺栓抗剪能力和板件承压能力，因此抗震规范规定了高强度螺栓极限受剪的承载力计算公式。尽管承压型在设计数值上占有优势，但由于其属于剪压破坏型式，螺栓孔为类似普通螺栓的孔隙型螺栓孔，在承受荷载作用时的变形远大于摩擦型，所以高强度螺栓承压型主要用于非抗震构件连接、非承受动荷载构件连接、非反复作用构件连接。这两种型式的正常使用极限状态也是有区别的：摩擦型连接是指在荷载基本组合作用下连接摩擦面发生相对滑移；承压型连接是指在荷载标准组合作用下连接件之间发生相对滑移；焊缝与螺栓知识焊缝等级 1. 焊缝等级是施工验收等级，有三级。三级最低，只要求外观检查和尺寸检查。二级要求部分作超声波探伤检查。一级最高，要求全部做探伤检查。 2. 对焊缝等级来说，原则是受拉等级高于受压，受动力的高于受静

紧固件基础知识

第一章基本知识 1.螺纹: 在零件表面上加工的螺纹称为外螺纹. 在零件内表面上加工的螺纹称为内螺纹. 2.螺纹按用途可以分为：连接螺纹(普通螺纹和管螺纹)和传动螺纹(梯形螺纹和锯齿形螺纹). 3.螺纹加工方法: 用车床加工,先用钻头钻孔,再用丝锥加工内螺纹. 4.螺纹的结构要素: 4.1牙型: 通过螺纹轴线断面上的螺纹轮廓形状称为牙型.常见有三角,梯形,矩形,锯形螺纹. 4.2直径: 大径, 中径, 小径. (公称直径一般指大径) 4.3线数: 单线螺纹和多线螺纹之分.（主要是从线的出口来区分.单线导程=螺距. 多线导程=螺距x 线数.） 4.4螺距: 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距 4.5导程: 同一螺线上的相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离称为导程. 4.6旋向: 左旋螺纹和右旋螺纹,顺时针旋入的螺纺是右旋,逆时钟旋入的螺纹是左旋螺纹.(工程常用右旋螺纹) 5.螺纹标识 5.1普通螺纹: 特征代号公称直径x 螺距,旋向M30 X2 5.2锯齿螺纹: 特征代号公称直径: B40x7-7e 5.3梯形螺纹: 特征代号公称直径: Tr40 x 14 (P7) LH-8e-L 5.4管螺纹:特征代号,尺寸代号,旋向(Rc1) 6.螺纹种类: 开槽圆柱头螺钉,圆柱头内六角螺钉,沉头十字槽螺钉,开槽紧定螺钉, 六角头螺栓,双头螺柱, 六角螺母,六角开槽螺母,平垫圈, 弹簧垫圈. 7.螺丝是总称,螺栓要配合螺母使用,螺钉不用. 螺柱有双头螺柱,没有螺帽. 8.紧定螺钉:又称支头螺丝,定位螺丝.用途:专供固定机件相对位置用的一种螺钉使用时,把紧定螺钉旋入待固定的机件的螺孔中,以螺钉的未端紧压在另一机件的表面上,即使前一机件固定在后一机件上 9.粗牙和细牙的区别:螺距大小不同，粗牙螺距大，细牙小; 1、细牙的螺旋升角更小，更利于螺纹的自锁，所以细牙一般用在需要防松动的地方。2、细牙螺纹螺距小，在相同的螺纹长度上，旋入的牙数更多，即可以起到降低流体泄露的作用，因此用在需要密封的场合。3、粗牙螺纹相同长度牙数少，每一牙的截面尺寸更大，受力好，更适合于承受较大的拉力及冲击力。4、细牙螺纹也应为螺距小的优点可以起到微调的作用。 10.所谓粗牙螺纹，就是标准螺纹，在螺纹的国家标准中可以查到，一般我们外面可以买到的螺钉螺栓都是粗牙螺纹，与细牙螺纹相比，粗牙螺纹具有强度高，互换性好的特点被广泛使用，应作为最优选择。细牙螺纹是相对粗牙螺纹来说的，也是有标准可查的，具体可以查阅机械设计手册。设计时尽量选用标准规格，细牙螺纹具有占空间尺寸小，自锁性好，大多用于受力不大，可以精确调整的地方. 11.粗牙和细牙的区别:螺距大小不同，粗牙螺距大，细牙小; 1、细牙的螺旋升角更小，更利于螺纹的自锁，所以细牙一般用在需要防松动的地方。2、细牙螺纹螺距小，在相同的螺纹长度上，旋入的牙数更多，即可以起到降低流体泄露的作用，因此用在需要密封的场合。 3、粗牙螺纹相同长度牙数少，每一牙的截面尺寸更大，受力好，更适合于承受较大的拉力及冲击力。 4、细牙螺纹也应为螺距小的优点可以起到微调的作用。 12.齿轮: 圆柱齿轮,圆锥齿轮,蜗杆蜗轮 13.键: 用于轴和轴上零件之间的轴向联结,以传递扭矩和运动.分为普通平键,半圆键,钩头楔键. 14.销: 用来固定零件之间的相对位置,起定位作用.常用的圆柱梢和圆锥梢(45#) 15.弹簧:用于缓冲,减振,夹紧,测力以储存能量.(按用途可以分为压缩,拉伸,扭力弹簧) 16.滚动轴承: 根据承受载荷方向不同,可分为以下三类: 16.1向心轴承: 主要承受径向载荷 16.2推力轴承: 主要承受轴向载荷 16.3向心推力轴承: 同时承受轴向和径向载荷. 第二章产品分类一.螺纹分类: 1.普通螺纹: 米制规格紧固件用螺纹. M24X1.5-LH 公称直径为24mm,螺距1.5mm, 细牙左旋. 2.惠氏螺纹: 英制规格紧固件用螺纹. 3/8”-16BSW 公称直径为3/8”,每英寸16牙的粗牙惠氏螺纹 3.统一螺纹: 美制规格紧固件用螺纹. 1/2”-13UNC 公称直径为1/2”,每英寸13牙的粗牙统一螺纹. 二.材料与性能等级: