螺栓松弛及热紧
1. 正常运行一段时间，为什么部分螺栓会松弛？
除了螺栓材料和法兰刚度的因素外，螺栓松弛的原因一般有蠕变和应力松弛。
紧固螺栓在长时间应力的作用下，内部将发生与时间有关的塑性变形。由于总变形恒定，在塑性变形增加的同时，将引起弹性变形量的减少，使压紧力下降。这种在恒定变形条件下，引起应力随时间下降的现象就是应力松弛。应力松弛现象既存在于高温条件下，也存在于室温条件下。高温下应力松弛速率要远大于室温下的松弛速率。金属在高温下抵抗应力松弛的能力是材料重要的高温强度性能之一。
材料在保持应力不变的条件下，应变随时间的延长而增加的现象叫蠕变。蠕变在低温下也会发生，但只有达到一定的温度下才能变得显著。通常碳素钢超过300~350℃，合金钢在400~450℃以上时有蠕变行为。
另外，预紧时预紧力不够，或者螺栓受力不均匀，也容易导致螺栓松弛。这是因为根据文献，螺栓预紧力变小时，应力松弛速率会变大，加剧了螺栓的松弛趋势。
2. 预紧需要注意的问题？
反应器各连接部位密封要求较高，特别是法兰直径达1米以上，使得法兰厚度、螺栓尺寸均很大，需给螺栓施加很大的预紧力才能保证八角垫初始密封和承压工作时的残余密封条件。因此，如果初始预紧不均匀或预紧力不够，升温后因螺栓同时伴有应力松弛，很容易导致螺栓松弛，无法实现密封。
预紧时应注意以下几个方面：
1）密封面、不锈钢齿型垫必须清洗干净，密封面上不能有脏物，螺栓孔周围外表面和螺母平面应平整无毛刺。否则会影响垫片均匀受力
2）先用手或简单工具拧紧螺母，直至螺母底面与法兰面接触。
3）按设备制造厂或图纸规定用液压紧固装置进行螺栓紧固，螺栓预紧力应按要求分步（一般为4步）逐级上紧螺栓，对于每步油压值，螺栓的紧固必须按规定的顺序成组进行；紧固过程中每紧固螺栓一圈，均应测量法兰面之间的间隙，其差值控制在规定值内；第三步上紧后，再用第三步上紧的油压值对整圈螺栓均匀紧固一次。
4）系统升温后，应对螺栓热紧一次，热紧油压按最终油压值。
3. 热紧的概念及使用场合？
热紧是内部介质温度较高的管道螺栓，除在施工时紧固外，还要在达到工作温度或规定温度时再进行的紧固。由于螺栓预紧安装时处于常温，而在正常使用时，温度升高，螺栓受热膨胀，间隙加大，所以必须通过热紧操作重新实现密封。
一般来说，工艺系统内部温度>200℃的设备、管道等的连接部位，螺栓需要
热紧。另外，在装置频繁开停车或紧急停车后又马上进行开车时的热紧尤为重要。
4. 为什么有的国外公司在施工过程中，给足够的螺栓预紧力，保证施工过程中螺栓紧固的均匀性，不建议进行热紧？
理论上可以从两个方面论证热紧的合理性：
（1）膨胀产生的力增量
假设螺栓材料与法兰材料相同。
法兰温度来自介质传导而得；螺栓温度来源两个方面：螺母与法兰接触部位的传导、螺栓孔封闭区域的法兰对螺栓的对流热传导。
因此螺栓温度低于法兰温度，而从热膨胀角度，法兰膨胀量大于螺栓膨胀量，作用在垫片上的密封比压在冷态更高，从这方面考虑不用进行热紧。
（2）高温下螺栓强度的下降
在高温下，金属材料性能（强度）将随温度升高而降低，由于法兰的刚性远好于螺栓，因此螺栓的性能下降导致了作用在法兰上的轴向拉力下降，垫片密封力下降，可能会使垫片松弛而产生泄漏，从这方面来说需要热紧。
根据国内的使用经验，热紧对高温下法兰密封效果较为显著。但必须注意，法兰垫片密封力的作用不是要求越大越好，而是在满足基本密封比压后强调一个均匀性，因此过度的热解有时会破坏已经均匀的螺栓力而起到负面的作用。
另外，热紧也容易使垫片因压缩量过大超过弹性极限，造成永久性塑性变形而损伤，当温度降低后垫片不能完全回弹产生泄漏。
因此，必须严格控制热紧时的螺栓力，并使螺栓受力均匀。
5. 热紧需要注意的问题有哪些？
SH3501-2001《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》的4.2.12 对热紧有规定。摘抄如下，供参考。
4.2.12 管道系统试运行时，高温或低温管道的连接螺栓，应按下列规定进行热态紧固或冷态紧固：
1 螺栓热态紧固或冷态紧固作业的温度应符合表4.2.12的规定；
表 4.2.12 螺栓热态紧固、冷态紧固作业温度(℃)
工作温度一次热紧、冷紧温度二次热紧、冷紧温度
250～350 工作温度-
＞350 350 工作温度
-70～-29 工作温度-
＜-70 -70 工作温度
2 热态紧固或冷态紧固应在紧固作业温度保持2h后进行；
3 紧固管道连接螺栓时，管道的最大内压力应符合下列规定：
a) 当设计压力小于6MPa时，热态紧固的最大内压力应小于0.3MPa；
b) 当设计压力大于6MPa时，热态紧固的最大内压力应小于0.5MPa；
c) 冷态紧固应在卸压后进行。
4 螺栓紧固应有安全技术措施，保障操作人员的安全。
另外，从资料上看，热紧时的注意事项有
（1）应使用无火花生成的工具，例如：铜制工具或青铜制的打击锤，进行了磨合的扳手等。
（2）各个螺栓应该扭矩适当，不能勉强过于紧固，也不能同时单向紧固，应按照检修的紧固标准进行。
（3）检修人员热紧过程中，有工艺安全员使用可燃气体检测仪检测可燃气体浓度，紧密配合检修人员。
（4）热紧结束后，应该对原有的保温进行复位。
（5）工艺人员在热紧后，马上对加有保温的部分进行严密检测以防发生泄漏。
螺栓作为一个弹性体将法兰紧固在一起从而产生并保持在垫片上的压紧力,施加在螺栓上的载荷必须满足垫片密封所需要的预紧力,在紧固螺栓时是有顺序进行的,即使对每个螺栓施加相同的力,总会有螺栓处于相对松驰现象,设备运行后受温度(或长时间的高温)和压力的变化,都会造成螺栓预紧力的松弛.因流体作用的影响,法兰的变化速度大于螺栓的变化速度,温度升高时,法兰厚度快于螺栓长度的增加,法兰厚度的增加导致在垫片的螺栓上的载荷增大,温度达到最高时,法兰厚度不在增加,垫片出现压力峰值,此时螺栓长度还在持续增大,引起垫片和螺栓上的载荷逐步减小,当螺栓长度停止增加后,垫片上的力也处于稳定状态,温度降低后,法兰的厚度和螺栓长度开始缩小,而法兰收缩比螺栓快,法兰收缩时,螺栓拉伸(最初施加载荷造成的螺栓拉伸)状态所存储的能量使螺栓与法兰一起收缩,并且开始丧失存储的能量,当螺栓载荷降低,垫片的受力也会减小,在法兰面上的某些点,垫片的受力会减小到低于密封所需要的压力,产生泄露现象.热紧就是在螺栓受一定的温度影响后进行的二次紧固,避免螺栓因高温热胀后造成的预紧力丧失,热紧并不能持续保证螺栓紧固后所产生预紧载荷,而且在螺栓受热时再对其施加载荷容易产生变形,断裂等危险;螺栓的"热紧"现象成为业已淘汰的设备维护方法.
螺栓常用的防松方法有三种之令狐文艳创作
常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。 令狐文艳 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松 ②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松
螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。 2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向， 3）永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹
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，
汽车发动机连杆螺栓热处理工艺设计
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)
十二种经典的螺栓防松设计
十二种经典的螺栓防松设计 常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等，这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 今天咱们分享12种比较流行或者说在网上分享比较多的防松设计，希望这些设计能给大家提供选择或者带来帮助。
1. 双螺母 对顶防松螺母原理：双螺母防松时产生两个摩擦力面，第一摩擦力面是螺母与被紧固件之间，第二摩擦力面是螺母与螺母之间。安装时，第一摩擦力面的预紧力为第二摩擦力面的80%。在冲击和振动载荷作用时，第一摩擦力面的摩擦力会减小和消失，但同时，第一螺母会被压缩导致第二摩擦力面的摩擦力进一步加大。螺母松退必须克服第一摩擦力和第二摩擦力，由于第一摩擦力减小的同时第二摩擦力会增大。这样防松效果就会比较好。
唐氏螺纹防松原理：唐氏螺纹紧固件也是采用双螺母防松，但是，两个螺母的旋转方向相反。在冲击和振动载荷作用时，第一摩摩擦力面的摩擦力会减小和消失， 第一螺母(图中右旋)会产生松退趋势，即螺母向左旋转。但是第二螺母(图中左旋)的旋向与第一螺母的旋向相反，因此第一螺母的松退力直接转换成第二螺母的拧紧力。这样，螺母万万不会松退。
2. 30°楔形螺纹防松技术 在30°楔形阴螺纹的牙底处有一个30度的楔形斜面，当螺栓螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在阴螺纹的楔形斜面上，从而产生了很大的锁紧力。
由于牙形的角度改变，使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴成60度角，而不是像普通螺纹那样的30度角。显然30°楔形螺纹法向压力远远大于扣紧压力，因此，所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了。 施必牢螺纹结构示意图 从下面的图可以看到二个箭头所表示的力均为Pɑ，传统的60度角螺纹的法向压力P=1.15Pɑ；而30°楔形螺纹由于牙底有一个30度角的楔形斜面，其法向压力的角度、大小均有改变，法向压力P=2Pɑ。 这样，30°楔形螺纹与传统60度螺纹，二者的法向压力之比≈12∶7，防松摩擦力相应地增加了。30°楔形螺纹的楔形面还可以消除普通螺纹受力不均匀、脱扣咬死等问题。 3. 自锁螺母 自锁螺母一般是靠摩擦力自锁，咱们上面提到的30°楔形螺纹防松应该属于自锁螺母的范畴。
螺栓扭矩预紧力对照表
螺栓扭矩预紧力对照表扭力螺丝刀, 扭力扳手 数显扭距测量仪等 螺栓标准扭矩及预紧力查询表（仅供参考） 内六角外六 角 螺栓 直径 DIN267性能等级(螺栓强度等级) 螺栓螺栓 3.6 5.6 6.9 8.8 10.9 12.9 S(m m) S(m m) M(m m) Fv(N) Ma （Nm ） Fv(N) Ma （Nm ） Fv(N) Ma （Nm ） Fv(N) Ma （Nm ） Fv(N) Ma （Nm ） Fv(N) Ma （Nm ） 1.5 4 M2 255 0.1 345 0.15 710 0.3 835 0.35 1,170 0.5 1,415 0.6 2 5 M2.5 485 0.26 655 0.35 1,310 0.71 1,550 0.8 3 2,180 1.18 2,620 1. 4 2.2 5 5.5 M3 630 0.37 1,050 0.62 1,700 0.99 2,250 1.3 3,150 1.9 3,800 2.2 6 M3.5 850 0.5 7 1,400 0.95 2,250 1.5 3,000 2 4,250 2.9 5,100 3.4 3 7 M 4 1,100 0.8 5 1,850 1.4 2,900 2.3 3,900 3 5,750 4.4 6,700 5.1 4 8、9 M 5 1,800 1.7 3,000 2.8 4,800 4.5 6,400 5.9 9,400 8.7 11,000 10 5 10 M 6 2,550 2.9 4,200 4.8 6,750 7. 7 9,000 10 13,200 15 15,500 18 6 13、 14 M8 4,650 7 7,750 12 12,40 19 16,500 25 24,300 36 28,400 43 8 15、 17 M10 7,400 14 12,30 23 19,70 37 26,300 49 38,700 72 45,200 84 10 19、 21 M12 10,80 24 18,00 40 28,80 65 38,400 85 56,500 125 66,000 145 12 22、 23 M14 14,80 39 24,70 64 39,50 105 52,500 135 77,500 200 90,500 235 14 24、 26 M16 20,40 59 34,00 98 54,50 155 72,500 210 107,00 310 125,000 365 27 M18 24,80 81 41,30 135 66,00 215 91,000 300 129,00 430 152,000 500 17 30 M20 31,90 115 53,00 190 85,00 305 117,00 425 166,00 610 195,000 710 32 M22 39,90 155 66,50 260 106,0 00 415 146,00 580 208,00 820 244,000 960 19 36 M24 45,90 200 76,50 330 122,0 00 530 168,00 730 240,00 1,050 281,000 1,220 41 M27 80,50 295 100,0 00 490 161,0 00 780 222,00 1,100 316,00 1,550 369,000 1,800 22 46 M30 73,50395 122,0660 196,01,050 269,001,450 384,002,100 449,000 2,450
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。
螺丝热处理方法
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：
螺栓的成型工艺
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）
(推荐)螺栓常用的防松方法介绍
螺栓常用的防松方法介绍 螺栓常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松方法有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下： （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松： 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松。
②对顶螺母（双螺母）防松： 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经很少使用了。 ③自锁螺母防松： 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。
④弹性圈螺母防松： 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。 （2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。
②圆螺母和止动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。
③止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。
④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向，原则就是：当一个螺栓有松动的趋势，它应该拉动铁丝，让临近的螺栓有旋紧的趋势。见下图所示： （3）永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。
中碳钢_螺栓的热处理方法
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
螺栓的热处理设计论文
螺栓的热处理工艺设计 （哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150000） 摘要：本文简要介绍了螺栓的定义、分类、服役条件、失效形式以及常用材料，针对一种用于汽车上的高强度螺栓，通过对其性能要求的分析，选择SCM435钢制造该螺栓。查阅热处理手册等设计出SCM435钢螺栓的热处理工艺，包括球化退火、淬火、高温回火。重点分析了螺栓的磷脆与氢脆现象，并给出了相应的检测手段与处理方法。简要介绍了螺栓的质量检测方法。 关键词：螺栓；热处理；SCM435钢；除磷；氢脆 一、概述 1.1.定义 螺栓，是由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。 螺栓的原理是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具。 螺栓在日常生活当中和工业生产制造当中，是少不了的，螺栓也被称为“工业之米”。可见螺栓的运用之广泛。螺栓的运用范围有：电子产品、机械产品、数码产品、电力设备、机电机械产品、船舶、车辆、水利工程、化学实验等。 1.2.螺栓的分类 1.2.1六角螺栓 六角螺栓是应用最广的一类螺栓。其A级和B级螺栓用于重要的、装配精度要求高，以及承受较大冲击、振动或交变载荷的场合。其C级螺栓用于表面比较粗糙、装配精度要求不高的场合。螺栓上的螺纹，一般均为普通螺纹。普通螺纹螺栓自锁性较好，主要用于薄壁零件上或承受冲击、振动或交变载荷的场合。一般螺栓上都是制成部分螺纹，全螺纹螺栓主要用于公称长度较短的螺栓以及要求较长螺纹的场合。 1.2.2六角法兰螺栓 六角法兰面螺栓的头部由六角头和法兰面两部分组成，其“支撑面积与应力面积字比值”要大于普通六角头螺栓，故这种螺栓能承受更高的预紧力，防松性能也较好，因而被广泛用于汽车发动机、重型机械等产品上。 1.2.3六角头头部带孔、带槽螺栓 使用时，可通过机械方法将螺栓锁合，防松可靠。 1.2.4六角头螺杆带孔螺栓 螺杆上制出开口销孔过金属丝孔，采用机械放松，防松可靠。 1.2.5六角头铰制孔螺栓 带铰制孔螺栓能精确的固定被链接零件的相互位置，并能承受有横向里产生的剪切和挤压。 1.2.6十字槽凹突六角头螺栓 安装拧紧方便，主要用于受载较小的轻工、仪器仪表。 1.2.7方头螺栓 方头尺寸较大，受力表面也较大，便于扳手卡住其头部，或依靠其他零件起止转作用。也可用于带T型槽的零件中，以便调整螺栓位置。C级方头螺栓常用于比较粗糙的结构上。
高强度螺栓生产工艺
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
螺纹防松措施
常用螺纹防松措施 摩擦锁合 防松能力随螺纹联接副预紧力的增加而提高 弹簧垫圈 依靠弹簧垫圈在压平后产生的弹力及其切口尖角嵌入被联接件及紧固件支承面起防松作用。结构简单、成本低、使用简便GB/T 93、GB/T 859和GB/T 7244等传统使用的弹簧垫圈，由于弹力不均，也不十分可靠，多用于不甚重要的联接。对联接表面不允许划伤和经常拆卸的场合不宜选用 GB/T 7245《鞍形弹簧垫圈》和GB/T 7246《波形弹簧垫圈》则可明显改善一般弹簧垫圈之不足。 双螺母 两个螺母对顶拧紧，使螺栓在旋合段内受拉而螺母受压，构成螺纹联接副纵向压紧。正确的安装方法为：先用规定的拧紧力矩的80%拧紧下面的螺母，再用100%的拧紧力矩拧紧上面的螺母；下面的螺母螺纹牙只受对顶力，其高度可以减小，一般用薄螺母；而上面的螺母用1型标准螺母；有的为防止装错和保证下面的螺母有足够的强度，则采用两个等高的螺母(1型) 该结构简单、防松效果好、成本低、质量大，多用于低速重载或载荷平稳的场合。 扣紧螺母 先用六角螺母紧固联接件，然后旋上 GB/T 805—2000《扣紧螺母》(扣紧螺母的螺纹有缺口，用以锁紧)，并用手拧紧，再用扳手拧紧(约转过60°～90°）。松退扣紧螺母时，必须先拧紧六角螺母，使其
与扣紧螺母之间产生间隙，然后才能拧下扣紧螺母，以免划伤螺栓螺纹该结构防松性能良好，但不宜用于频繁装卸的场合；国外在电力铁塔上使用效果十分良好，可几十年不松动。 六角法兰面型式-无锁紧元件 GB/T5789～5790—2000等六角法兰面螺栓、GB/T6177～6177—2000六角法兰面螺母,具有加大的支承面直径(dc大于2倍的螺纹直径),在一定的预紧力作用下,可获得足够的防松能力。如在其支承面上再制出齿纹,则防松能力成倍提高,又称为“三合一螺栓(母)”,即具有六角扳拧部分、加大支承面的功能,以及防松功能,三者合为一体,是当代最新型的六角扳拧紧固件的结构型式适用于高强度(8级及其以上)紧固件,在重要的联接场合,如发动机、锻压设备、摩托车产品中使用,但成本高。 依靠螺栓或螺母结构上的“有效力矩”的摩擦阻力和联接副预紧力这两方面产生的摩擦阻力矩防止松动 非金属嵌件六角锁紧螺母 GB/T889～889.2—2000和GB/T6182—2000锁紧螺母和GB/T6183.1～6183—2000非法兰面锁紧螺母锁紧部分是嵌装在螺母体上,没有内螺纹的尼龙圈。当外螺纹件拧入后,由于尼龙材料良好的弹性产生锁紧力,达到锁紧该类螺母由于尼龙熔点的限制,一般最高工作温度应小于120℃,以100℃以下为宜。如遇特殊需要,改换材料可达240℃由于尼龙属惰性物质,不受工业中常用化学产品的腐蚀,但受无机酸、弱酸与强碱的腐蚀。因此,不可在镀镍、镀锌等酸槽中浸泡,即装尼龙圈之前应先完成螺母体的电镀,而装入尼龙圈之后不可再进行电镀。理论与实践表明，该种螺母经拧紧、松退400次以上时，其性能基本稳定适用于经常拆装的场合，且不易损坏外螺纹；又由于在没有预紧力的条件下，亦有保证的松退力矩；故在振动不大的情况下还可用于调整位置的场合。经热老化的试验研究证明，热老化以后，尼龙圈失去弹性，锁紧力反而倍增，直至拧碎才可松退螺母。所以，设计中不必考虑老化问题安装时应注意：①尼龙圈内孔上的螺纹在螺栓拧入时挤压形成，而不得预先用丝锥攻出螺纹；②适当增大拧紧力矩；③选配适当长度的螺栓，过长，增加劳动强度；过短，影响防松效果，一般以螺栓末端外露2～3牙为宜；④螺杆上不得有开口销孔及毛刺，以免拧坏尼龙圈；螺母拧紧后少量尼龙丝挤出圈外，不影响防松效果。为便于装配可加润滑油(脂)，但锁紧性能略有降低目前，
耐热螺栓热处理工艺设计
0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢耐热螺栓热处理工艺设计 设定耐热螺栓的规格及生产批量： 设定螺栓的规格为：六角头螺栓GB/T5782 M12×80（画图并写出其他参数） 生产批量：大批量生产 耐热螺栓的服役条件： 螺栓是一类有齿牙的连接副，耐热螺栓既要承受高温、交变载荷，又要在相当大的程度 上保持预紧力和耐疲劳强度的情况条件下使用。600摄氏度左右的高温条件下持续工作。 耐热螺栓的要求： 要求具有在高温下能保持较高的强度硬度以及良好的韧性，要有高的抗松弛性和高温稳 定性、足够的强度、低的缺口敏感性、一定的持久强度、小的蠕变脆化倾向和良好的抗氧化性，高的耐疲劳性。最终处理后硬度28-33 HRC，σb≥950MPa , σS≥800MPa 耐热螺栓的材料选择： 选择0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢为耐热螺栓的材料。 钢号:中国GB/JB标号:0Cr15Ni25Ti2MoAlVB日本JIS标号:SUH660美国AISI标号:660 美国ASTM标号:K66286法国AFNOR标号:Z6NCTDV25.15B（NF）。 力学性能：抗拉强度σb(MPa)：≥900；屈服强度σ0.2(MPa)：≥590；伸长率δ5(％)：≥15； 断面收缩率ψ(％)：≥18；硬度:≥248HB。 热处理规范：固溶885～915℃或965～995℃快冷;时效700～760℃,16h空冷或缓冷。 金相组织：组织特征为奥氏体型。 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢是奥氏体型耐热不锈钢，也可称为高温合金。该钢退火状态下 塑性和韧性较好，可以进行冷镦成形，切削加工性能和热处理性能良好，可使用到650-700℃， 用于耐热、耐腐蚀的受力的螺栓完全可行，具有高强度、高抗松弛性、低缺口敏感性、一定 的持久强度、良好的抗氧化性。 奥氏体型不锈钢0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢可作为耐热钢使用，这是由于奥氏体的再结晶 温度高，铁和其它元素的原子在其中的扩散系数小，故其强化稳定性比铁素体高，用于工作 温度高于650℃的耐热紧固件多系奥氏体材料，是以奥氏体型不锈钢为基础添加一些热强性 的合金元素而成。它们既有优良的耐蚀性，也有相当好的耐热性能。 材料成分分析以及主要合金元素的作用： 化学成分 C Si Mn S P Cr Ni V Mo 含量（%）0.08 1.00 2.00 0.030 0.035 13.50--16.00 24.0--27.0 0.10--0.50 1.00--1.50 化学成分Ti B Al 含量（%）1．90--2．35 0．001--0．010 0.35 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢含有大量的奥氏体稳定化元素，如铬、镍、钼、钛等合金元素。铬、镍在奥氏体型耐热钢中，能提高其抗氧化性；钼能提高奥氏体型钢的热强性；钛是比铬 更易与碳结合形成稳定碳化物的元素，钛含量1.90%可以使大部分的碳存在于钛的碳化物之 中，从而改善钢的抗晶间腐蚀能力。合金添加中有Al等元素，这种材料经过高温处理，并 进行长时间的时效后，在组织中析出一种弥散的金属化合物，从而使该材料的抗拉强度提高。 材料中各类元素对钢的性质的影响： 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。含量过高会降低其延展性和耐蚀性
螺栓预紧力标准
螺栓预紧力标准 各单位： 近来发现许多维修人员在设备维修时，对设备连接螺栓扭力力矩要求不清楚，使用的扭力不规范，易造成维修缺陷及故障隐患，为加强设备连接螺栓的紧固规范，提高维修质量，现要求维修员工在维修中，螺栓的预紧力矩一律按以下力矩表严格执行。 特殊设备螺栓紧固要求及紧固力矩一；水泥磨辊压机锁紧盘螺栓紧固要求及紧固力矩：先用1/3的力矩，对角交叉均匀扭紧，再用1/2的力矩对角交叉均匀扭紧，然后用总力矩对角交叉均匀扭紧，最后用总扭力矩，按圆周顺序紧固一遍完成，（注：该螺栓的总力为1100N.m）。 二；生料辊压机锁紧盘螺栓紧固要求及紧固力矩：先用1/3的力矩，对角交叉均匀扭紧，再用1/2的力矩对角交叉均匀扭紧，然后用总的力矩对角交叉均匀扭紧，最后用总扭力矩，按圆周顺序紧固一遍完成，（注：该螺栓的总力为1640N.m）。 三：皮带输送机，提升机及其他辅机减速机锁紧盘螺栓紧固力矩表
紧固要求：先用1/2的扭力力矩对角交叉紧固，最后用总扭力按圆周顺序依次紧固。直到所有的力满为止。 四：斜拉链机连接螺栓更换及使用力矩：在更换齿片时，一定要同时更换相应的紧固件，而且必须使用扭力扳手，头部螺栓力矩为1080N.m ；尾部螺栓为630N.m。 五：钢丝胶带提升机夹板螺栓及料斗螺栓的紧固方式及力矩： 胶带夹板紧固力矩表 1：防松螺母紧固力100N.m。 2：在操作期间，紧固力矩可减少到200N.m，如果检查时发现低于200N.m，固定螺母应重新紧固到300N.m. 3紧固顺序： 第一行..........9 5 1 3 7 11 第二行.........10 6 2 4 8 12 注：提升机调试运行第一年内，必须在带载运行六个阶段12小时，72小时，2周，1个月，3个月，6个月，对带夹连接螺栓进行紧固。（力矩按照上表），并
不同热处理工艺对螺栓疲劳强度的影响
2003年第4期 萍乡高等专科学校学报 Jou rnal of P ingx iang Co llege 2003 NO.4 ① 不同热处理工艺对螺栓疲劳强度的影响 胡建军 胡 文 (萍乡高等专科学校,江西萍乡 337000) 摘 要:螺栓是机器中不可缺少的紧固件。一般重要用途的螺栓多用中碳合金钢淬火后高温回火制成,这种螺栓强度较低,往往不能满足机器大功率的要求。目前国内外广泛采用低碳马氏体钢代替中碳合金钢生产重要用途的螺栓。 一般钢材抗拉强度较高时,疲劳缺口敏感性也较大,尤其螺栓应力集中较高,因此必须了解螺栓的抗拉强度和疲劳强度的关系。 试验结果说明:增加螺栓的硬度,能显著提高螺栓的静荷承载能力,但疲劳强度没有得到改善。 关键词:螺栓;热处理工艺;疲劳强度 一、前言 一些重要的螺栓如航空发动机、汽车、拖拉机上的连杆螺栓、缸盖螺栓等,国内较多采用中碳合金钢40C r、35C r M o、40C r N i M o钢等制造。由于采用过高地要求韧性而牺牲强度的淬火后高温回火工艺,零件硬度比较低,螺栓在装拆和服役过程中造成滑扣以及早期断裂等现象而失效。另外,这类中碳合金钢冶金合格率也较低,工艺性能差,冷镦开裂严重,废品率较高。这就不利于提高生产率和降低原材料消耗。 由于低碳马氏体钢冶金合格率较高,冷镦工艺性能好。因此,国内普遍采用低碳马氏体钢生产重要用途的螺栓。 众所周知,螺栓的破坏大部分是疲劳破坏,而螺栓又是多缺口易于应力集中的零件。过高地要求螺栓的使用强度,即抵抗静拉能力提高了,而动载疲劳强度是否随着抗拉强度增加而提高,是值得人们关注的。因此,作者进行了不同热处理工艺对螺栓疲劳强度影响的试验。 二、试验材料及试验方法 试验材料为35、40C r、20C r及15M nVB四个钢种。将直径为25毫米的热轧棒料加工成直径为10.5毫米的拉力试棒和经冷拔、冷镦及滚丝成型的M12普通螺栓。并按表1所示进行不同工艺热处理,然后将拉力试棒外径磨至10毫米,最后进行拉力和疲劳试验。 螺栓受力一般是拉伸载荷,工作复杂的螺栓又承受反复动载作用的应力,所以采用大拉—小拉方式进行疲劳试验。试验是在长春材料试验机研究所生产的PL—1—型电磁激振式高频疲劳试验机上进行。试验时最小应力(Ρm in)为200M Pa,试验频率(n)为14500次 分。 三、试验结果及分析 ①收稿日期:2003-10-24