高强度紧固件的材料选择与热处理
热处理技术热点10个热处理技术点让您充分了解热处理技术
热处理技术热点10个热处理技术点让您充分了解热处理技术1非金属夹杂物对高强度螺栓有哪些影响？非金属夹杂物在钢中主要以氧化物和硫化物的形式存在。
根据GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》，非金属夹杂物按JK图评定（A类硫化物、B类氧化铝类、C类硅酸盐类、D类球状氧化物类和DS类单颗粒球状类）。
钢中的夹杂物通常对其性能是有害的，会造成钢的组织不均匀；夹杂物往往是裂纹源，因而钢中夹杂物是钢的断裂韧性重要影响因素，其中条状MnS影响最为明显。
它的存在割裂了金属的连续性，剥落后就成为凹坑或裂纹，在冷镦成形时极易形成裂纹源，热处理时易造成应力集中，产生淬火裂纹。
因此，高强度紧固件对夹杂物应严格控制，鉴于我国钢材标准GB/T 3077、GB/T 6478暂未对夹杂物做出明确要求。
C类（硅酸盐类）和D类（球状氧化物类）对热处理的影响最大，硅酸盐夹杂物应不大于1.5级，球状氧化物夹杂应不大于2级为佳；对氧化物和硫化物夹杂物之和应不大于3级。
钢中的夹杂物的形状和分布可以影响高强度螺栓的综合性能。
热处理如果改变钢中的夹杂物形状和分布，则夹杂物在热处理前后对材料会产生不同的影响。
如果热处理不改变夹杂物形状和分布，只引起基体组织变化，则需要考虑夹杂物对热处理过程中基体组织变化的影响。
在热处理过程中，夹杂物对组织的影响主要是促进铁素体形核，从而有效分割晶粒，细化组织。
实践证明，经过热处理后，虽然夹杂物的大小、级别、状态有所改变，但原材料组织不良的情况不可能根本改观，会继续遗留下来，因此对高强度螺栓冲击试验的影响较大，往往造成低温冲击功不合格。
这个问题很关键。
重新调质热处理也不能满足技术要求。
2对于钢结构M82以上大规格10.9级高强度螺栓，采用什么钢材？这涉及一个成分和淬透性的问题，现在常用的42CrMo、B7、40CrNiMoA钢，目前的工艺能满足硬度及强度要求，但对于其它性能如断后伸长率、冲击韧性就难达到要求。
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；头部形状特别设计的螺栓应根据具体形状具体分析选用毛坯，为避免增加头部加工工序，在技术要求允许的情况下建议选用锻件毛坯；头部最大被包容尺寸和杆部外圆尺寸相差较大或者整体长度尺寸较大的，为减少材料浪费和减少加工工时，建议选用锻件毛坯。
热处理对紧固件用TB8钛合金棒材力学性能的影响
热处理对紧固件用TB8钛合金棒材力学性能的影响文章介绍了紧固件用TB8棒材的生产流程，研究了热处理制度对TB8棒材力学性能的影响。
结果表明棒材在750℃～830℃保温0.5h～2h，抗拉强度为800MPa～1000MPa，剪切强度大于570MPa；随后因时效温度的变化，分别可得到1100MPa、1200MPa、1300MPa不同强度级别的棒材。
标签：紧固件；TB8钛合金；力学性能TB8钛合金属亚稳定β钛合金，名义成分Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si，国外对应牌号为Beta-21S（UNS Number R58210）。
该合金具有优良的比强度、焊接性能、抗蠕变性能、高温抗氧化性能和耐腐蚀性能，同時经热处理可获得高强度。
TB8钛合金可以在固溶状态和固溶时效状态下使用，固溶状态的使用温度为200℃，固溶后冷成型状态的使用温度为150℃，固溶时效状态的最高使用温度为550℃[1]。
由于优异的综合性能，TB8钛合金已成为理想的航空航天紧固件用材料[2，3]，并拟纳入GJB 2219《紧固件用钛合金棒（线）材规范》修订版中。
规范中固溶制度为（780～810）℃保温（0.5～2）h，空冷；时效制度为（520～560）℃保温（8～12）h，空冷。
文章通过研究热处理工艺对TB8紧固件用棒材力学性能的影响，为今后该合金的工业化制备及应用提供参考数据。
1 棒材制备由于TB8钛合金含有较多的Mo、Nb等β稳定元素，铸锭采用3次真空自耗电弧炉熔炼制备，铸锭规格为直径φ580mm，化学成分见表1。
铸锭在β相区经多火次锻造后，制备为直径φ150mm、组织均匀的棒材坯料，并进行了表面机加工处理。
采用金相法对TB8相变点进行测定，结果为810～815℃。
随后成品棒材制备并未采用传统的精锻后轧制工艺，而是采用了效率更高的高速连轧工艺。
分2次将φ150轧制为直径10mm的棒材，单只棒材重量约为25kg。
2 热处理结果及分析2.1 固溶制度及力学性能对制备的φ10mm棒材，截取试样后在780℃～850℃分别进行7组试样的固溶处理，温度间隔为10℃。
风电机组塔架高强紧固件技术质量标准
风电机组塔架高强紧固件技术质量标准1 目的为规范中国国电集团公司风力发电项目工程建设管理，统一风力发电机组塔架用高强度紧固件的通用技术要求、试验方法、检验规则及包装运输，结合风电场工程建设特点制定本标准。
2 范围本标准适用于中国国电集团公司全资和控股建设的新、扩建的风力发电项目。
参股项目可参照执行。
3 引用标准和文件3.1技术标准规范下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
引用标准的原则：高强度紧固件材料牌号原设计为国外材料时，参照相应的原国外设计标准执行。
高强度紧固件牌号原设计为国内材料时，参照相应的原国内设计标准执行。
高强度紧固件材料牌号原设计为国外材料变更为国内材料时，参照相应的国内标准执行，但重要材料性能指标参照相应的原国外设计标准执行。
本标准中没有特别引用的标准可按下列标准执行：《紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱》GB/T 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB/T 3098.2-2000《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》GB/T 229-2007《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228-2006《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229-2006《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230-2006《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《合金钢结构》GB/T 3077-1999《紧固件公差平垫圈》GB/T 3103.3-2000《承压设备无损检测》JB/T 4730-20053.2标准澄清本标准与相应的主机供应商提供的螺栓技术规范同时使用，且必须优先使用主机供应商的螺栓技术规范。
若主机供应商的螺栓技术规范无有关条款或规定不明确时，则使用本标准。
当本标准与其它相关规范不一致，或对本标准有疑问、冲突或者要求不能满足时，必须立即以书面文件通知项目公司，有关问题必须在生产开始之前向项目公司澄清。
汽车耐热钢紧固件材料及热处理工艺
图14原方案缸盖顶面温度场5结论本文通过CFD及有限元热机耦合相结合的方法，找到一种有效降低气缸体两缸之间温度的设计方案，为后续改进设计提供了帮助。
同时获得了气缸体、气缸盖的温度场，可以提供给计算气缸体、气缸盖等零部件的强度提供边界。
参考文献:[1]白曙，姜树李，陈煜，董非.柴油机冷却系统的数值模拟[J].机械设计与制造，2010（6）.[2]喆叶伊苏，辛.车用柴油机冷却水套的CFD分析与优化[J].柴油机，2009（1）.[3]楼狄明，高杨，谭丕强，于伟峥.非道路用柴油机缸体冷却水流场试验与CFD分析[J].车用发动机，2008（z1）.内燃机与配件牌号热处理工艺螺栓抗拉强度/MPa硬度/HV ML06Cr15Ni25Ti2MoAlVB ML04Cr11Nb ML41CrMoV ML21CrMoV 14Cr17Ni2NiCr20TiAl 固溶温度：970~990℃水冷或空冷；时效温度：710~730℃空冷或缓冷退火温度：730~750℃空冷或缓冷淬火温度：880~910℃油冷；回火温度：670~710℃淬火温度：900~930℃油冷；回火温度：680~720℃淬火温度：960~1000℃水或油冷；回火温度：650~700℃固溶温度：1050~1090℃空冷或水冷；时效温度：830~860℃+690~720℃二次时效、空冷950~1150≤485850~1000700~850861~10341000~1300287~367180~285272~320225~272253~304320~417表3耐热钢紧固件技术要求及热处理工艺牌号典型的热处理制度螺栓抗拉强度Rm/MPa螺栓屈服强度R P0.2/MPa 断后伸长率A/%断面收缩率Z/%ML06Cr15Ni25Ti2MoAlVB （GH2132）ML04Cr11Nb ML41CrMoV ML21CrMoV 14Cr17Ni2（1Cr17Ni2）NiCr20TiAl （GH4080A ）+AT+P+A +QT +QT +QT +AT+P900~1150≤485850~1000700~850861~10341000~1300600270700550690≥600152014160.25d 12/604560//表2耐热钢紧固件室温性能基本数据注：①14Cr17Ni2相当于JIS G 4303SUS431，NiCr20TiAl 相当于ASTM B637UNS 07080。
高强度标准件
高强度标准件
首先，高强度标准件的材料选择至关重要。
通常情况下，高强
度标准件采用优质的合金钢或不锈钢制成，以确保其具有足够的强
度和耐腐蚀性能。
此外，热处理和表面处理也是不可忽视的因素，
可以提高标准件的硬度和耐磨性，延长使用寿命。
其次，高强度标准件的生产工艺也是至关重要的。
精密的加工
工艺可以确保标准件的尺寸精度和表面光洁度，从而保证其在装配
和使用过程中的稳定性和可靠性。
此外，严格的质量控制和检测手
段也是确保高强度标准件质量的重要保障。
除此之外，高强度标准件的设计和选择也需要充分考虑实际工
作条件和载荷要求。
在设计过程中，需要充分考虑到标准件的强度、刚度、疲劳寿命等参数，以确保其在实际工作条件下具有足够的安
全性和可靠性。
同时，根据实际载荷要求选择合适的标准件规格和
型号也是非常重要的。
总的来说，高强度标准件在机械制造行业中起着非常重要的作用。
正确选择材料、优化生产工艺、合理设计选型都是确保高强度
标准件质量和性能的重要因素。
只有在这些方面做到充分考虑和严
格把控，才能确保机械设备的安全运行和长期稳定性。
希望本文的内容能够对相关行业提供一些参考和帮助。
紧固件制作工艺流程及材料要求
低碳量钢含碳量低于0.20%、强度δb≤420N/mm2、要求冷作硬化趋势就小。
中碳钢或低碳、中碳合金钢要进行退火处理，退火后的硬度≤HRB 88为最 隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮的生成。 热镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现象，否则生成的 氧化皮直接影响到产品外观质量
（7）、各类元素对钢的性质的影响 1）、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性 能，但随着含碳 量的增加，塑性和韧性下降， 并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。 2）、锰（Mn）：提高钢件强度，并在一定程度上 提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度， 锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和 可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。 3）、镍（Ni）：提高钢件强度，改善低温下的韧 性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处 理效果，减小氢脆的作用
Q215
Q235 Q255 Q275
0.09—0.15 0.25—0.55
0.12—0.22 0.30—0.80 0.18—0.28 0.40—0.70 0.28—0.38 0.50—0.80
≤0.30
≤0.30 ≤0.30 ≤0.35
≤0.50
≤0.50 ≤0.50 ≤0.50
≤0.45
≤0.45 ≤0.45 ≤0.45
17
力学性能： Q195（A1） 屈服点 抗拉强度 Q215（A2） 屈服点 σｓ σｂ σｓ 195N/ｍｍ2 430N/ｍｍ2 215N/ｍｍ2
抗拉强度
Q235（A3） 屈服点 抗拉强度
σｂ
σｓ σｂ
335￣450N/ｍｍ2
235N/ｍｍ2 375￣500N/ｍｍ2
试验要求：
化学成份拉力试验、冷弯、常温冲击试验、 （标准是没有规定的，但工艺上要——冷镦锻压 偏试验）。
高强度螺栓生产加工工艺流程
高强度螺栓生产加工工艺流程高强度螺栓生产主要分为热轧盘条－（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－检验几步!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。
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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钢材一般的材料，含Mo量基本上在0.18~0.20%的数值范围内（中间偏下的范围）；我国的钢铁企业为了追求利润最大化，一般将42CrMo材料的含Mo量定在0.15~0.17%范围内，属于下限范围。
钼元素能提高钢的淬透性，细化晶粒，并能有效地阻止钢材的第二类回火脆性的产生，尤其是低温状态下，钼含量的增加对提高冲击值起到积极作用。
目前，我国许多高强度紧固件制造企业也逐步地认知钼元素的重要作用，因此要求钢铁公司将钼含量提高到0.18~0.20%左右的范围，从而有效地提高了材料的性能，在42CrMo的基础上产生了中国改进型的牌号----42CrMo（B7）（见上面表格的数值）。
锰的含量锰是添加的常用合金元素，因为经济适用，常用来代替铬、钼、钒贵重合金元素；锰元素能有效地提高钢材的淬透性，提高材料的强度，并且能减少硫对钢材产生的热脆性。
锰钢经过加工后能提高钢的耐磨性；但含锰量增加到一定的量后，会促使晶粒长大，降低材料的塑性和韧性，并增加第二类回火脆性的倾向，从理论上说，普通42 CrMo材料锰元素的含量应该控制在≤0.8%范围内。
考虑到以上锰的优缺点，我国把42CrMo的含锰量定位0.5~0.8%，而美国B7把锰含量定为0.65~1.1%，锰含量的增加，对提高淬透性起了积极的作用。
美国B7材料含钼量通常比我国的普通42CrMo材料高，钼元素含量的提高，对抑制锰的缺陷起到积极的作用；钼元素含量地提高，还能够对降低回火脆性起积极作用，这是在钢材中多种添加元素的作用，会起互相弥补、互相提高的功能，克服了单一添加元素在材料中的不足。
（2）42CrMoA与42CrMo的对比分析试样三的材料我公司是选用了宝钢的材料，众所周知，材料后加A是高级优质钢，其硫磷含量在优质钢≤0.035%的基础进行了降低，标准为≤0.025%。
目前我国钢材一般都能达到这一标准，但是有A符号的特级优质钢，在钢铁的冶炼过程中增加了脱磷、脱硫的过程中，不但硫磷杂质元素大幅度下降，其他的杂质元素、钢中的气泡及缺陷也在冶练的过程中相应地减少，提高了钢材的纯净度，使材料的综合性能大幅度提高，其中，材料的韧性的提高尤为显著，﹣40°C的低温冲击值能够达轻松地到40J以上，个别达到60J，甚至80J，远远大于平均值≧27J的要求，增加产品的可靠性。
上面三种42CrMo三种类型的材料，在拉力试验数据基本相同的条件下，钼含量的增加能有效地提高材料的韧性，而杂质元素的减少对提高材料的性能的提高同样很显著，因此对性能要求高的产品，必须严格地控制材料各种合金元素的含量；镍、钒、钼等稀有金属元素的含量、稀有金属元素的微量增减，都会影响产品的技术性能。
例一：不同材料制成的产品经过拉伸试验后，得出的试验结果，有比较大的差别，具体见下面的报告的数据。
（图表二）图表二A：普通42CrMo材料制成产品的拉伸试验报告图表二B：B7材料制成产品的拉伸试验报告从上面实例中可以看出，不同的材料品种对拉伸试验产生的数值有些差异，经过二种不同的材料的元素分析，可以更加明显地看出合金成分差异对性能的影响：（见图表三）图表三；二种材料的化学元素分析从上面二个图表中可以看出几点：（1）同一家公司热处理后的螺栓双头，抗拉强度、屈服强度比较相近（B7材料产品检测数值略微高一些），但是断面收缩率相差比较大，B7材料生产的双头螺栓断面收缩率数值比较高，全部达到并且超过技术要求；而普通42CrMo材料生产的双头螺栓数值比较低，并且其中的一个产品的断面收缩率数值不合格，这批产品试验判断为不合格。
（2）从化学元素组成来看：最主要的区别在于Mo元素的含量，B7材料的含Mo量达到0.19%，而普通42CrMo材料含Mo量仅为0.16%，刚刚达到材料的要求，钼元素的增加，主要功能是细化晶粒，增加了韧性；在上面实例的数值中，可以充分地说明上面的理论分析。
（断面收缩率是机械性能四项指标中，是最容易出差错的指标）。
（3）Mn元素略微增加，对提高强度性能起到积极的作用，Mn元素的不足之处，由于Mo元素的含量的增加，起到弥补作用。
（4）S 、P元素：杂质元素的减少能够提高材料的韧性；B7材料P元素含量的减少，对提高材料的塑性起到积极地作用。
3．12.9级螺栓材料选择：12.9级的螺栓，如果有冲击韧性要求的，建议改用三元素合金材料，这样性能比较稳定，例如我国牌号：40CrMoMn，40CrNiMo等等比较适合。
12.9级的螺栓，材料选择余地比较小，如果不偏重考虑到韧性及低温冲击值，那么用42CrMo类型材料即可，但目前采用12.9级的产品的要求均很高，许多产品有低温冲击的要求。
以风机配件为例，12.9级的紧固件，在﹣40°C低温下，冲击值必须≥27J。
因此必须采用了多种合金元素的结构钢，目前我国采用的只是40CrNiMo，而国外使用的CrNiMo类型的多合金元素的材料有许多种，可以有效地进行选择。
下列是国内外常用的几种牌号。
（图见表四）图表四：国内外常用CrNiMo类的材料从上面一组类似成分的材料组成来说，德国材料含铬量比较高一些；美国材料的含镍量略高，其他元素的组成的成分区域基本相近，但在材料使用过程中要注意四个方面：（1）.国外的铬，镍元素含量略多，这样，有效地提高了材料整体的强韧性，尤其是对低温冲击值的提高起到了积极作用，由于Cr和Ni元素价格贵，资源稀缺，我国一般控制在下限。
因此，在性能上存在一定的差异，Ni、Mo元素下限值会影响低温冲击韧性的数值。
（2）.美标CrNiMo类的材料有一系列牌号，针对不同的技术要求、不同规格的杆径可以有效地进行针对性的选择，而我国CrNiMo的材料牌号比较单一，仅仅只有两种，选择余地较小。
（3）. Mo元素的范围，美国、德国的上差范围比我国的材料有了提高；而且美国、德国从实际需要出发，材料中Mo元素的含量都制定在中间数值范围，我们国家大部分的钢铁企业，为了效益的最大化，Mo元素控制在下差的范围。
（4）.由于我国CrNiMo的材料的使用很少，这种材料不仅市场上难买，而且每批材料成分差别比较大，低倍组织也不理想，因此对产品达标率带来一定的问题。
（5）.由于很少使用CrNiMo的材料，一般热处理厂家对40CrNiMo材料热处理工艺实践少，多种合金元素的相互作用及怎样能够充分发挥各种合金元素的作用理解不深；因此，热处理工艺难以掌握。
由于材料批次不同、材料的成分差别，引起热处理后产品性能的波动，会直接影响到紧固件的性能；因此，如果以强度为主的产品，12.9的产品完全能够做到；但要求强度、韧性综合性能高的紧固件产品，难度较大，建议慎用12.9级。
例二．客户要求我们公司生产的M27X340的12.9的双头螺栓，经过各项性能测试，数据已经出来，情况如下：（一）检测情况1．机械性能：合格Rm 1280 1280 1280Rp0.2 1220 1200 1210A 12 12 12Z 48.5 49.5 482．-20℃低温冲击： 20J 24J 25J 平均22J3．硬度：检测了12点，最高值HRC41.5，最低值HRC39.5 平均值HRC40（二）性能数值指标分析：机械性能指标来看，达到了技术要求。
由于强度要求高，韧性必然会降低，-20℃平均低温冲击值只有22J。
根据材料与机械性能分析，在客户技术图审核中，我明确写上“不能有低温冲击要求” ，然后再签字，经过实际试验证明我的判断完全正确。
因此今后在类似问题上，大家必须注意客户提出的条件，进行综合分析，再作出判断！去承接客户定单。
4.热处理设备的选择：网带炉的局限性：适应于大批量、小规格、普通等级的产品，不适应于高等级大规格的产品，主要是加热方式存在一定的问题。
12.9级螺栓，可以采用丰东或者德国易卜生的箱形可控气氛的多用炉生产。
这款炉子的加热方式作了很大改进，能够对有效直径比较大的产品，在热处理加热时，心部组织热量进行有效传递，有利于材料内部充分地加热和组织成份的转变与均匀化。
5.制造工艺：先热处理后滚丝，容易产生缺陷，要先热处理—→表面磨削—→滚丝，质量可靠。
原因：表面容易产生脱碳与增碳，对螺纹强度产生严重影响，尤其在成品安装后，应力状态多变，影响螺纹间的结合强度，严重的会产生断裂。
二．热处理工艺1．热处理加热淬火：(1) 奥氏体化的原理：产品加热—→奥氏体初始（形核，组织开始转变）及条件(温度)—→合金碳化物开始溶解（温度、成份）—→奥氏体组织转变完成—→均匀化（组织与合金元素）—→开始长大。
时间选择是淬火质量的关键，一般来说是在是均匀化中期淬火冷却；过早淬火冷却，组织转变不充分，尤其是合金元素没有充分溶解到材料各个区域，影响性能；如果组织与成分均匀化完成，奥氏体组织粗大，也会影响性能。
(2)淬火冷却，完成奥氏体到马氏体的组织转变是瞬时的，如果瞬时冷却不充分，就会存在非马氏体组织，严重影响产品性能。
冷却介质，冷却温度，冷却均匀性，这些很容易忽视的问题，但是忽视了任何一方面，都会带来一定的隐患。