螺栓生产流程

一、高强不锈钢螺栓所用材料及生产工艺 

１?高强螺栓所用材料 

高强螺栓常用的钢材牌号如下： 

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 

２?高强螺栓生产工艺 

高强螺栓生产工艺流程如下： 

?１?冷镦螺栓：球化退火→冷拔→冷镦成型→加工螺纹→淬火和回火→表面处理 

?２?热镦螺栓：冷拔→热镦成型→六角整形→加工螺纹→淬火和回火→表面处理 

二、预先热处理 

１?冷镦钢材的组织 

冷镦螺栓钢材的原始组织会直接影响冷镦加工时的成型能力。冷镦过程中局部区域的塑性变形可达６０％～８０％，因此，要求冷镦螺栓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。通常粗大片状球光体不利于冷镦成型，而细小的珠光体可显著地提高钢材塑性变形的能力。因此对于珠光体含量较多的中碳钢和中碳合金钢，在冷镦前必须进行球化处理，以获得均匀细致的球化体。 

２?球化退火工艺 

钢材进行球化退火时，其加热温度多选择在该钢材临界点Ａｃ１上下，长时间进行保温，以使球光体球化。 

对中碳钢而言，加热温度一般不能太高，选择在７１５～７２５℃，保温２～４小时?普通球化退火?。硬度控制在７６～７９ＨＲＢ，否则严重脱碳会产生三次渗碳体沿晶界析出，恶化钢材的冷镦性能，造成冷镦开裂。 

对于中碳合金钢，球化退火温度选择在Ａｃ１以下１０～３０℃，约７６０～７７０℃，保温２～３小时，降温至６９０～７１０℃，等温１～２小时?球化等温退火?，炉冷至５５０℃以下出炉。硬度控制在８１～８４ＨＲＢ，较高温度退火时，会造成脱碳层过深过厚。 

通过球化退火，使钢材的金相组织由粗变细，由片状变球状，冷镦开裂率将大为减少。 

３?退火后的脱碳层 

螺栓的力学性能要求主要表现在螺纹齿尖上，由于冷镦螺栓在冷拔及冷镦成型后其表面不再进行切削加工，因而钢材的脱碳层将一直保留在零件表面上，而螺栓的螺纹是经滚压加工的，脱碳层将被挤压到螺纹的顶部，造成螺纹强度的降低，使用时发生脱扣现象。轻者导致早期拉长变形，重者会造成疲劳断裂。因此，球化退火时必须严格控制脱碳层深度。 

三、最终热处理 

高强度螺栓必须经淬火及高温回火后，得到均匀的回火索氏体组织，才能获得较高的强度、足够的韧性和良好的抗疲劳性能。 

１?中碳钢 

中碳钢淬火加热温度可按公式Ａｃ３＋３０℃～５０℃来确定，３５钢、４５钢、ＭＬ３５钢化学成分除了含碳量有所差别外，重要的是含Ｍｎ、Ｓｉ元素的差别，这对于淬火的性能，直接反映到热处理工艺性的差别。但必须指出，它同时还受淬火介质和零件尺寸及形状的约束。因此，淬火加热温度的确定，随尺寸因素及介质温度而变化。原则是螺栓长径比小于７者，小比值取下限，大比值取上限。 

对于用热镦生产工艺，材料为４５钢的螺栓，其Ａｃ３为７８０℃，它对于淬火裂纹十分敏感。外六角头部经热镦后未经退火处理，锻造应力较大，因此，原则上选取下限温度。 

对中碳钢３５钢、ＭＬ３５钢从冷镦加工工艺性出发，一般含碳量的质量百分数都控制在０?３５％以下，多数下限值在０?３２％～０?３３％。因此，淬火后其硬度值的梯度分布?零件大尺寸者?比较陡，即淬硬层深度浅。所以，同一材料、不同直径的螺栓，其选择回火加热温度就不同。如８?８级Ｍ１０与Ｍ１６螺栓，同样用３５钢制造，前者回火温度为５１０～５３０℃，而后者仅为４８０～５００℃。 

２?中碳合金钢 

１０?９级以上螺栓承受着很大的载荷，且受力状态复杂，多采用３５ＣｒＭｏ、４０Ｃｒ、４２ＣｒＭｏ钢制造，淬火加热温度选择Ａｃ３以上５０～８０℃，一般选取８５０～８７０℃。该类钢材在球化退火时，会造成脱碳。 

１０?９级要求螺栓顶部的总脱碳层深度不得大于螺纹高度的１／３；１２?９级要求不得大于螺纹高度的１／４。因此，除在淬火加热时要保护螺纹齿尖不脱碳，还要对原材料已脱碳的螺栓，采取复碳工艺。 

回火加热温度的选取是根据不锈钢螺帽螺栓强度等级，１０?９级采用４８０～５１０℃；１２?９级采用４３０～４６０℃，时间一般６０分钟即可。
文章来源：