螺栓生产流程一、高强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： 88级螺栓用35钢、45钢、ML35钢 109级螺栓用35CrMo、40Cr 129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035％以下，多数下限值在032％～033％。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88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 109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。 109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；129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螺栓强度等级，109级采用480～510℃；129级采用430～460℃，时间一般60分钟即可。