螺丝热处理方法
一、热处理方式：根据对象及目的不同可选用不同热处理方式。
调质钢：淬火后高温回火（500-650℃）
弹簧钢：淬火后中温回火（420-520℃）
渗碳钢：渗碳后淬火再低温回火（150-250℃）
低碳和中碳（合金）钢淬成马氏体后，随回火温度的升高，其一般规律是强度下降，而塑性、韧性上升。但由于低、中碳钢中含碳量不同，回火温度对其影响程度不同。所以为了获得良好的综合机械性能，可分别采取以下途径：
（1）、选取低碳（合金）钢，淬火后进行低温250℃以下回火，以获得低碳马氏体。为了提高这类钢的表面耐磨性，只有提高各面层的含碳量，即进行表面渗碳，一般称为渗碳结构钢。
（2）、采取含碳较高的中碳钢，淬火后进行高温（500-650℃）回火（即所谓调质处理），使其能在高塑性情况下，保持足够的强度，一般称这类钢为调质钢。如果希望获得高强度，而宁肯降低塑性及韧性，对含碳量较低的含金调质可采取低温回火，则得到所谓“超高强度钢”。
（3）、含碳量介于中碳和高碳之间的钢种（如60，70钢）以及一些高碳钢（如8 0，90钢），如果用于制造弹簧，为了保证高的弹性极限、屈服极限和疲劳极限，则采用淬火后中温回火。
二、作业流程：
(一)、调质钢：
1、预热处理：正火->退火（珠光体型钢）->高温回火（马氏体型钢）
（1）、正火目的是细化晶粒，减少组织中的带状程度，并调整好硬度，便于机械加工，正火后，钢材具有等轴状细晶粒。
2、淬火：将钢体加热到850℃左右进行淬火，淬火介质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择，一般可选择水或油甚至空气淬火。处于淬火状态的钢，塑性低，内应力大。
3、回火：
（1）、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度，钢材在400-500℃左右进行高温回火，对回火脆性敏感性较大的钢，回火后必须迅速冷却，抑制回火脆性的发生。
（2）、若要求零件具有特别高的强度，则在200℃左右回火，得到中碳回火马氏体组织。
（二）、弹簧钢：
1、淬火：于830-870℃进行油淬火。
2、回火：于420-520℃左右进行回火，获得回火屈氏体组织。
（三）、渗碳钢：
1、渗碳：化学热处理的一种，指在一定温度下，在含有某种化学元素的活性介质中，向钢件表面渗入C元素。分预热（850℃）渗碳（890℃）扩散（840℃）过程
2、淬火：碳素和低合金渗碳钢，一般采用直接淬火或一次淬火。
3、回火：低温回火以消除内应力，并提高渗碳层的强度及韧性。我司生产中牙螺丝回火温度为360℃左右，自钻螺丝（墙板钉）回火温度200℃左右，之后分别冷却至34-35℃和39-40℃。
[最后修改于2010-7-29 11:04:39] 标准件紧固件螺丝螺栓轴承网
螺丝热处理方法，表面热处理分为两大类:一类是表面淬火回火热处理,另一类是化学热处理,起硬度检测方法如下:
一表面淬火回火热处理
表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行,主要技术参数是表面硬度,局部硬度和有效硬化层深度.硬度检测可采用维氏硬度计,也可以采用洛氏硬度机.实验力的选择与有效硬化层的深度和工件表面硬度有关系,这里涉及到三种硬度机.
维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段,他可选用0.5-100KG的实验力,测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，他的精度是最高的，可分辨出热处理工件表面硬度的微小差别，另外，有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的
表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择．
可以测试有效硬化层深度超过０.1mm的各种表面硬化工件.尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高,但是做为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段,已经能够满足要求.况且他还具有操作简单,使用方便,价格较低测量迅速,可直接读取硬度值等特点,利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理工件进行快速无损的逐件检测,这一点对与金属加工和机械制造工厂具有重要意义.
当表面热处理硬化层较厚时,也可以采用洛氏硬度计,当热处理硬度层厚度在0.4-0.8 mm时,可采用HRA标尺,当硬化层深度超过0.8mm时,可采用HRC标尺.
维氏.洛氏和表面洛氏三种硬度标准值可以方便地进行相互换算,转换成标准,图纸或用户需要的硬度值,相应的换算表在国际标准ISO.美国标准ASTM和中国标准GB/T 中都已给出.
第二化学热处理
化学热处理是使工件表面渗入一种或是或是几种化学元素的原子,从而改变工件表面的化学成分,组织和性能,经淬火和低温回火后,工件表面具有高的硬度,耐磨性和接触疲劳强度,而工件的芯部又具有高的强韧性.
化学热处理工件的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度.硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测,检测从工件表面到硬度降到50HRC那一点的距离,这就是有效硬化层深度.
化学热处理的工件表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近,都可以用维氏硬度计,表面洛氏硬度计或是洛氏硬度计来检测,只有渗氮厚的厚度较薄,一般不大于0.７mm，这时就不能采用洛氏硬度计了
第三局部热处理
零件如果局部硬度要求较高，可用感应加热等方式进行局部淬火热处理，这样的零件通常要在图纸上标出局部淬火热处理的位置和局部硬度值，零件的硬度检测要在指定区域内进行，硬度检测仪器可采用洛氏硬度计，测试HRC硬度值,如热处理硬化层较浅,可采用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度值.
自攻螺丝热处理方法，热处理 : 自攻螺丝需经渗碳热处理以获得非常硬之表面以便进行螺纹攻入成型或切削.经渗碳及调质热处理后,规范上所要求之机械特性有:
表面硬度 : 一般自攻螺丝渗碳后表面应有45 HRC以上之硬度,以便能攻入铁板中.钻尾螺丝的表面硬度及心部硬度要比一般自攻螺丝高一点(J78要求表面硬度须有50~5 6HRC),这是因为钻尾螺丝多了一个钻孔之作业.为达日常测试或快速检查之目的,表面硬度可以使用 HR 15N ,Knoop或微克氏微小硬度检查.这些方法的选择取决于制品可测试面积的尺寸.制品表面应予轻微的处理后,再测试硬度值.如果硬度值低于规定时,可参考下列叙述之方法:使用500g荷重之Knoop或300g之微克氏微小硬度机在制品表面下0.002英寸之位置读取硬度值,如果全渗碳深度为0.004英寸和以下时,可以使用100g荷重在表面下0.001英寸之位置测试.当检测表面硬度和渗碳深度时,为确保镶埋材料能适当支撑,读值将取自从中心到超过中心线的范围内之纵剖面测量.样品应能在镶埋材料中得到适当的支撑.测试时在显微镜上量测样品截断面之外径时,最少应有原样品外径95 %以上.
渗碳深度 : 渗碳深度相当重要,渗碳太浅,螺丝无法正确进行组装作业,渗碳太深,中心之扭矩及延展性会受到影响.一般自攻螺丝渗碳深度的测试须在螺丝截断面的中点(最少应有原样品外径95 %以上)的牙山上的中点上量测,ISO 2702规定小于ST 3.9的螺丝可以在牙谷处往中心部量测.
回火后心部硬度 : 心部硬度应在螺丝截断面上靠近尾端之完全的牙底径(平行处)处由牙底径至半径的中间点处测量.
显微组织 : 以金相法检视时,表面与心部间应无带状肥粒铁产生.肥粒铁显现表示热处理不完全(加热温度不足;或淬火速度过慢导致肥粒铁先析出于晶界).对于有强度要求者可能降低其特性.
钢的热处理知识：
1.钢的退火
将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是
将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。
2.钢的正火
正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。
3.钢的淬火
淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。
4.钢的回火
将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。
⑴调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-65 0℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
⑵时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
5.钢的表面热处理
⑴表面淬火：是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可以把表面层被淬火在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。适用于中碳钢。
⑵化学热处理：是指将化学元素的原子，借助高温时原子扩散的能力，把它渗入到工件的表面层去，来改变工件表面层的化学成分和结构，从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。按照渗入元素的种类不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。
渗碳：渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗氮：又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬
度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。目前生产中多采用气体渗氮法。 氰化：又称碳氮共渗，是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。
渗金属：是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。它是使钢的表面层合金化，以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅等。
螺丝热处理方法：一、螺栓、螺钉和螺柱的材料要求（gb/t3098.1-2000） 性能等级 材料和热处理 化学成
分，%
回火温度 ℃ min c p max s
max
b1) max min
max 3.62)
碳钢 —— 0.20 0.05 0.06 0.003 —— 4.62)
—— 0.55 0.05 0.06 0.003 —— 4.82)
5.6
0.13 0.55 0.05 0.06 0.003 —— 5.82)
—— 0.55 0.05 0.06 6.82)
8.83)
低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火或中碳钢，淬火并回火 0.154) 0.04 0.035 0.035 0.003 425 0.25
0.55 0.035 0.035 9.8
低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火或中碳钢，淬火并回火 0.154) 0.35 0.035 0.035 0.003 425 0.25 0.55 0.035 0.035
10.95)、6) 低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火
0.154） 0.35 0.035 0.035 0.003 340 10.96) 中碳钢，淬火并回火或低、
中碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火或合金钢淬火并回火7）
0.25 0.204) 0.55 0.55 0.035 0.035 0.035 0.035
0.03 425 0.20
0.55 0.035 0.035 0.003 10.96)、8）、9）
合金钢，淬火并回火7） 0.28 0.50 0.035 0.035 0.003 380
1）硼的含量可达0.005%，其非有效硼可由添加钛和（或）铝控制。
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。 ××
金属材料热处理原理与工艺课程设计40Mn发动机连杆螺栓热处理工艺设计 专业班级：材料132601班 设计人：焦攀龙 设计题目：发动机连杆螺栓选材与加工工艺设计 指导教师：职称 专业： 班级： 完成时间：
摘要 综述了发动机连杆螺栓的工作环境，使用性能，失效形式，连杆螺栓材料的选择，热处理工艺等。主要就连杆螺栓的热处理工艺做了详细的分析，通过大量的实验得出了连杆螺栓材料热处理后的金相组织图等资料。分别对球化退火、淬火、回火过程中组织、硬度的的变化做了分析。并就实验中出现的问题作了分析，以供参考。 关键词：连杆螺栓热处理；等温退火；淬火；回火；问题分析
目录 摘要............................................................................................................................................. I 前言. (1) 1 连杆螺栓的使用性能 (1) 2 材料选择及技术要求 (1) 2.1.螺栓的热处理工艺规范 (2) 2.2材料的选择 (2) 3 热处理工艺及目的 (3) 3.1退火 (3) 3.2正火 (3) 3.3淬火 (4) 3.4回火 (4) 4 设计说明 (4) 4.1失效形式 (4) 4.2工作要求 (4) 4.3结构钢40M N的化学成分 (5) 4.3.1 主要特性 (5) 4.3.2 材料分析 (5) 4.3.3 力学性能要求 (6) 4.3.4 基于材料的零件设计 (6) 4.5热处理工艺说明 (7) 5 设计方案 (8) 5.1正火 (8) 5.2调质处理 (8) 5.3回火的制定 (9) 6 螺栓的热处理质量检测 (9) 6.1硬度计 (9) 6.2外观检测与金相组织检验 (9) 7 螺栓热处理回火缺陷的原因及解决方案 (10) 参考文献 (11)
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
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 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。
螺丝热处理方法 一、热处理方式：根据对象及目的不同可选用不同热处理方式。 调质钢：淬火后高温回火（500-650℃） 弹簧钢：淬火后中温回火（420-520℃） 渗碳钢：渗碳后淬火再低温回火（150-250℃） 低碳和中碳（合金）钢淬成马氏体后，随回火温度的升高，其一般规律是强度下降，而塑性、韧性上升。但由于低、中碳钢中含碳量不同，回火温度对其影响程度不同。所以为了获得良好的综合机械性能，可分别采取以下途径： （1）、选取低碳（合金）钢，淬火后进行低温250℃以下回火，以获得低碳马氏体。为了提高这类钢的表面耐磨性，只有提高各面层的含碳量，即进行表面渗碳，一般称为渗碳结构钢。 （2）、采取含碳较高的中碳钢，淬火后进行高温（500-650℃）回火（即所谓调质处理），使其能在高塑性情况下，保持足够的强度，一般称这类钢为调质钢。如果希望获得高强度，而宁肯降低塑性及韧性，对含碳量较低的含金调质可采取低温回火，则得到所谓“超高强度钢”。 （3）、含碳量介于中碳和高碳之间的钢种（如60，70钢）以及一些高碳钢（如8 0，90钢），如果用于制造弹簧，为了保证高的弹性极限、屈服极限和疲劳极限，则采用淬火后中温回火。 二、作业流程： (一)、调质钢： 1、预热处理：正火->退火（珠光体型钢）->高温回火（马氏体型钢） （1）、正火目的是细化晶粒，减少组织中的带状程度，并调整好硬度，便于机械加工，正火后，钢材具有等轴状细晶粒。 2、淬火：将钢体加热到850℃左右进行淬火，淬火介质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择，一般可选择水或油甚至空气淬火。处于淬火状态的钢，塑性低，内应力大。 3、回火： （1）、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度，钢材在400-500℃左右进行高温回火，对回火脆性敏感性较大的钢，回火后必须迅速冷却，抑制回火脆性的发生。 （2）、若要求零件具有特别高的强度，则在200℃左右回火，得到中碳回火马氏体组织。 （二）、弹簧钢： 1、淬火：于830-870℃进行油淬火。 2、回火：于420-520℃左右进行回火，获得回火屈氏体组织。 （三）、渗碳钢：
查标准，我国的高强度螺栓的扭矩系数是一个从0.11～0.15的范围，标准同时规定，扭矩系数的标准差不得大于0.01。 查国外资料，发现扭矩系数与我国的规定很不一样，通常比我们大，这是为何？想来应该是与表面处理有关，如果我们的标准限制了新技术或者先进技术的应用吗？ 提问者：老陈发布时间：2007-4-28 20:10:00 以下是回复内容: 第1页，共1页 扭矩系数与螺纹精度、表面粗糙度、尺寸精度、表面处理等方面都有关系，但是表面处理是影响扭矩系数的比较大的因素之一。国家标准大六角头螺栓、螺母连接副的表面处理主要是磷化。由于磷化的配方不同，扭矩系数也不同。扭矩系数的大小范围是考核内容，但是扭矩系数的标准差是关键。不能说国外的扭矩系数与我国规定的不同，就限制了新技术或者先进技术的应用。 答复者：张德利 发布时间：2007-4-29 21:56:00 本答案得分：5 扭矩系数0.11～0.15，标准偏差小于0.01，仅仅是钢结构连接副的要求，并不是其他的高强度有要求。注意'连接副"这一条件。它是指一个螺栓，螺母，两个垫圈配套使用，并且表面处理也有严格控制。一般的连接均没有垫圈，如果你用钢结构螺栓和螺母，用一般的垫圈或不用垫圈做扭矩系数试验，肯定不能达到0.11～0.15和0.01的要求。 扭矩系数主要与表面处理和被紧固件的表面状态有关。 答复者：吴明然 发布时间：2007-5-11 21:50:00 本答案得分：3 磷化有什么重大意义吗，能得到相对稳定的扭矩系数吗——要满足“螺栓副”这个条件不难，但要施工中完全满足保管条件等，困难就大些？ 而且，扭矩系数0.11～0.15，这个范围太大，最好定在0.13～0.14之间，这样就可以大致定出螺栓的扭矩值来。
螺栓的成型工艺 螺丝生产工艺(一)--退火 一、目的：把线材加热到适当的温度，保持一定时间，再慢慢冷却，以调整结晶组织，降低硬度，改良线材常温加工性。 二、作业流程： （一）、入料：将需要处理的产品吊放炉内，注意炉盖应盖紧。一般一炉可同时处理7卷（约1.2吨/卷）。 （二）、升温：将炉内温度缓慢（约3-4小时）升至规定温度。 （三）、保温：材质1018、1022线材在680℃-715℃下保持4-6h，材质为10B21，1039，CH38F 线材在740℃-760℃下保持5.5-7.5 h。 （四）、降温：将炉内温度缓慢（约3-4小时）降至550℃以下，然后随炉冷却至常温。 三、品质控制： 1、硬度：材质为1018、1022线材退火后硬度为HV120-170，材质为中碳线材退火后硬度为HV120-180。 2、外观：表面不得有氧化膜及脱碳现象。 螺丝生产工艺(二)--酸洗 一、目的：除去线材表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中，对工模具的擦伤。 二、作业流程： （一）、酸洗：将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分钟，其目的是除去线材表面的氧化膜。 （二）、清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。 （三）、草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。 （四）、皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢铁溶解生成不溶性的化合物（如Zn2Fe（Po4）2·4H2o），附着在钢铁表面形成皮膜。 （五）、清水：清除皮膜表面残余物。 （六）、润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工时充分的润滑性，但与金属皂（如钠皂）反应形成坚硬的金属皂层，可以增加其润滑性能。 螺丝生产工艺(三)--抽线 一、目的：将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽（剥壳）和精抽两个阶段。 二、作业流程 盘元经酸洗之后，通过抽线机冷拉至所需线径。适用于大螺丝、螺帽、牙条所用线材。 螺丝生产工艺(四)--成型 一、目的：将线材经冷间锻造（或热间锻造），以达到半成品之形状及长度（或厚度）。 二、作业流程： 1、六角螺栓（四模四冲或三模三冲） （1）、切断：通过可动的剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。 （2）、一冲：后冲模顶住胚料冲模挤压胚料，初步成型，之后后冲模将胚料推出。 （3）、二冲：胚料进入第二打模，二冲模挤压，胚料呈扁圆状，之后后冲模将胚料推出。 （4）、三冲：胚料进入第三打模，通过六角三冲模仁剪切，胚料六角头初步形成，之后，后冲模将胚料推入第三打模，切料自六角头切断，六角头形成。 2、六角螺栓（三模三冲） 3、螺丝（一般头型一模二冲）
高強度螺栓製造工藝 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[下载自.管理资源吧]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；而SCM435\40Cr\SCR435钢球化退火加热温度一般区域为740－770摄氏度，等温温度680－700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
工艺课程设计（论文） 题目：42CrMo高强度联轴螺栓热处理工艺设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语
目录 1 高强度联轴螺栓热处理概述 (1) 2 42CrMo高强度联轴螺栓热处理工艺设计 (2) 2.1 齿轮的服役条件、失效形式及性能要求 (2) 2.1.1 服役条件、失效形式 (2) 2.1.2 性能要求 (2) 2.2 螺栓材料的选择 (2) 2.3 42CrMo钢的C曲线 (3) 2.4 42CrMo钢的热处理工艺设计 (4) 2.4.1 42CrMo的工艺流程 (4) 2.4.2 42CrMo的热处理工艺设计 (5) 2.5 42CrMo高强度联轴螺栓的热处理工艺理论基础、原则 (7) 2.5.1 42CrMo高强度联轴螺栓的退火工艺理论基础、原则 (7) 2.5.2 42CrMo淬火工艺原理 (8) 2.5.3 42CrMo回火工艺理论基础、原则 (10) 2.6 选择设备、仪表和工夹具 (11) 2.6.1 设备 (11) 2.6.2 仪表 (12) 2.6.3 设计工夹具 (13) 2.7 42CrMo高强度联轴螺栓度热处理质量检验项目、内容及要求 (14) 2.8 42CrMo高强度联轴螺栓热处理常见缺陷的预防及补救方法 (14) 2.8.1 加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (14) 2.8.2 淬火、回火缺陷与预防、补救 (15) 2.9 热处理工艺卡 (16) 2.9.1 42CrMo退火工艺卡 (17) 2.9.2 42CrMo淬火工艺卡 (18) 2.9.3 42CrMo回火工艺卡 (19) 3. 参考文献 (20)
中碳钢_螺栓的热处理方法 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-热措置惩罚-检验一，钢材设计在紧固件制造中，不错选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的机能以及其材料有着密切的关系。如材料选择不妥或不不错，可能造成机能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发买卖外或加工坚苦，制造成本高档，因此紧固件材料的选用是很是重要的环节。冷镦钢是接纳冷镦成型工艺出产的互换性较高的紧固件用钢。由于它是常温下哄骗金属范性加工成型，每1个零件的变型量很大，承受的变型速率也高，因此，对冷镦钢原料的机能要求十分严酷。在长期出产实践以及用户使用调研的基础上，联合GB/T6478-2001《冷镦以及冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素***钢》及方针JISG3507-1991《冷镦钢用优质碳素钢盘条》的独特之处，以8.8级，9.8级螺栓螺丝的材料要求为例，各种化学元素的确定。C含量过高，冷成形机能将降低；过低则无法餍足零件机械机能的要求，因此定为0.25%-0.55%。Mn 能提高钢的渗透性，但新增过多则会强化基体社团而影响冷成形机能；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，促使冷成形机能降低，材料延长率下降定为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，侵害钢材的机械机能，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%，因为硼元素虽则具有显着提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增长。含硼量过高，对螺栓，螺丝以及螺柱这类需要良好综合机械机能的工件是十分倒霉的。 二，球化(软化)退火沉头螺丝，内六角圆柱头螺栓接纳冷镦工艺出产时，钢材的原始社团会直接影响着冷镦加工时的成形能力。冷镦历程中局部区域的范性变型可达60%-80%，为此要求钢材必须具有良好的范性。当钢材的化学身分一定时，金相社团就是决议范性优劣的关键性因素，凡是认为粗大片状珠光体倒霉于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显着地提高钢材范性变型的能力。对高强度紧固件用量较多的中碳钢以及中碳合金钢，在冷镦前进行球化(软化)退火，以便获得均匀过细的球化珠光体，以更好地餍足实际出产需要。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暖，加热温度一般不克不及过高，不然会产生三次渗碳体沿晶界析出，造成冷镦开裂，而对中碳合金钢的盘条接纳等温球化退火，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。钢材的金相社团由粗变细，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，有机械除鳞以及化学酸洗两种要领。用机械除鳞代替盘条的化学酸洗工序，既提高了出产率，又减少了环境污染。此除鳞历程包孕弯曲法(普遍使用带三角学形凹槽的圆轮反覆弯曲盘条)，喷九法等，除鳞效果较好，但不克不及使残余铁鳞去净(氧化铁皮断根率为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，***以及应力状况的影响，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，机械除鳞遗留的铁皮容易造成粒拔模不均匀磨耗。当粒拔模孔由于盘条钢丝磨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丝时，头部呈现微裂纹的缘故原由，95%以上是钢丝表面在拉拔历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。 四，拉拔拉拔工序有两个目的，一是改制原材料的尺寸；二是路程经过过程变型强化作用使紧固件获得基本的机械机能，对中碳钢，中碳合金钢还有1个目的，便是使盘条控冷后得到的片状渗碳体在拉拔历程中尽可能的Crack，为随即的球化(软化)退火得到粒状渗碳体做好准备，然而，有些厂家为降低成本，任意减少拉拔道次，过大的减面率增长了盘条钢丝的加工硬化倾向，直接影响了盘条钢丝的冷镦机能。如果各道次的减面率分配分歧适，也会使盘条钢丝在拉拔历程中产生扭转裂纹，这种沿钢丝纵向漫衍，周期一
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。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；而SCM435\40Cr\SCR435钢球化退火加热温度一般区域为740－770摄氏度，等温温度680－700摄氏度。
螺丝生产工艺流程
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公司概况 此次去参加实习的单位是上海京扬紧固件有限公司，这个公司成立于200１年，是专业生产、销售京扬系列压铆紧固件、非标件及部分标准件的大型企业。 工厂位于上海,成立于２0０4年,如今已发展成为占地面积7０0０平方米,拥有五百多名员工（包括48名质检员和１６名管理者)的企业,其中应用技术工程师２0余名，制造技术工程师40余名。 公司至今已发展成为拥有各种进口全自动数控设备百余台,各种辅助设备130余台，月生产量达20000万至３2000万件的大型制造商。2０05年这个公司通过了ＩSO９0０１、ISO140０１等国际质量体系认证，确保为客户提供高品质的紧固件。 公司主要产品有：压铆螺母、压铆螺柱、压铆螺栓、面板紧固件,塑料镶嵌件、焊接螺母、点焊螺钉、手紧螺钉、皇冠装饰钉、自攻螺钉、涨铆面板紧固件、轨道镶嵌件、抽芯铆钉，以及各种非标准件。产品广泛运用在电子通讯、钣金、模具、机械器材和仪器、航天等领域。
进料 检验 首检 工序 检验 首检 工序 检验 首检 工序 检验 工序 检验 工序 检验 包装 检验 首检 工艺流程图 材料入厂 入线材库 退火 酸洗 抽线 成型 辗牙 切角/切槽 热处理 电镀 挑选 成品检验 包 入成品库 发货 售后服务
螺丝生产工艺(一)-－退火 一、目的：把线材加热到适当的温度,保持一定时间,再慢慢冷却，以调整结晶组织,降低硬度,改良线材常温加工性。 二、作业流程： （一）、入料：将需要处理的产品吊放炉内,注意炉盖应盖紧。一般一炉可同时处理7卷(约１．2吨/卷)。 （二)、升温：将炉内温度缓慢（约3-4小时)升至规定温度。 (三)、保温:材质１０18、102２线材在６８０℃-71５℃下保持４－6h,材质为10B21，1039,CH38F线材在７40℃－760℃下保持5.５－7.５ h。 （四）、降温:将炉内温度缓慢(约３-4小时）降至550℃以下，然后随炉冷却至常温。 三、品质控制: 1、硬度:材质为1018、１0２２线材退火后硬度为HV１20－17０,材质为中碳线材退火后硬度为HV120－180。 2、外观：表面不得有氧化膜及脱碳现象。 螺丝生产工艺(二)--酸洗 一、目的:除去线材表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜,以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中,对工模具的擦伤。 二、作业流程： (一)、酸洗:将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分钟,其目的是除去线材表面的氧化膜。 (二）、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。 （三）、草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。 (四）、皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触,钢铁溶解生成不溶性的化合物（如Zｎ2Ｆe（Ｐｏ4)2·４Ｈ2o)，附着在钢铁表面形成皮膜。 (五)、清水:清除皮膜表面残余物。 (六)、润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工时充分的润滑性，但与金属皂(如钠皂)反应形成坚硬的金属皂层,可以增加其润滑性能。 螺丝生产工艺(三)－－抽线 一、目的：将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽(剥壳)和精抽两个阶段。 二、作业流程盘元经酸洗之后，通过抽线机冷拉至所需线径。适用于大螺丝、螺帽、牙条所用线材。 螺丝生产工艺(四)--成型 一、目的:将线材经冷间锻造（或热间锻造）,以达到半成品之形状及长度(或厚度)。 二、作业流程: 1、六角螺栓（四模四冲或三模三冲) （1)、切断:通过可动的剪刀单向移动,将卡于剪模内的线材切成所需胚料。（2)、一冲：后冲模顶住胚料冲模挤压胚料,初步成型,之后后冲模将胚料推出。