笑熬浆糊之紧固件
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2.2增加驱氢处理 汽车的节能化、轻量化发展，对发动机和动力系统的设计提出了更高的要求，它不单单是所用的紧固件螺栓、螺母本身的减重，8。8级及以上紧固件高强化也起着十分重要的作用，但是随着强度的提高，由氢脆引发的断裂就成为一个十分突出的问题，在热处理过程中要进行驱氢处理。 研究表明，实际使用的紧固件在自然环境下发生氢脆断裂主要是淬火回火的马氏体钢，发生在屈服强度>620MPa，硬度HRC值> 31的高强度材料中。抗拉强度越高，对氢脆越敏感，材料越容易吸氢，而驱氢越不容易。 一般认为，当强度达到1050MPa以上才会发生氢脆断裂。GB/T 52671规定，当心部或表面硬度的HV值> 320时，应通过试验对氢脆进行检验，并进行驱氢处理，就是说，性能等级10.9级及以上的电镀螺栓，都应该采用低氢工艺并进行驱氢。从国外资料看，汽车紧固件发生氢脆断裂的强度阈值可能会下降到1000MPa 金相组织对碳素钢、合金钢的氢敏感性影响很明显。回火马氏体、上贝氏体（粗），下贝氏体（细）、索氏体、珠光体、奥氏体对氢的敏感性依次降低。回火马氏体对氢脆的敏感性最强，因此在热处理时可通过调整热处理工艺，减少回火马氏体组织的生成。比如采用等温淬火就会使发生氢脆断裂的阈值提高100MPa左右，这是因为等温淬火生成的下贝氏体组织对氢脆的敏感性比回火马氏体低。 汽车紧固件调质热处理是在高温下进行的，为了减少热处理过程中材料表面的氧化，常常在加热炉中加入保护气氛。如果保护气氛中含有氢化物，就有可能在热处理过程中吸氢，增加紧固件氢脆风险。 另外，热处理工艺与电镀后的驱氢效果密切相关，淬火形成的残余应力对氢脆影响明显。残余（拉）应力消除得越充分，电镀后驱氢的效果就越好，氢脆断裂的阈值也就越高，这种情况在高强度螺栓的生产中表现的最明显。IS09581把消除残余应力作为减小氢脆风险的重要措施之一。 为防止产生氢脆，1000~1300MPa高强度紧固件必须在电镀后驱氢。驱氢时将电镀后的紧固件加热到一定温度并保持一段时间，使材料中的氢聚集形成氢分子而逸出。驱氢不彻底主要有2个原因，一是没有及时驱氢，二是驱氢时间过短。 2.3加强紧固件心部组织的测定 汽车紧固件在进行热处理的过程中，由于淬火加热温度、材料的淬透性、淬火冷却速度等因素的影响会在紧固件中心部位产生铁素体组织。过多的铁素体组织会降低螺栓的硬度和强度，影响紧固件的使用。8.8级高强度螺栓一般采用SWRCH35K，ML35，35钢制造，螺栓在调质后，心部的显微组织中或多或少有一些铁素体。在实际生产中，对于心部有大量铁素体的螺栓，当心部硬度低于产品要求时，往往采用提高抗拉强度来控制产品质量。螺栓在淬火不足时，有的企业通过降低回火温度来保证抗拉强度，给螺栓的质量留下了隐患。 为了控制汽车螺栓的热处理质量，对螺栓的心部铁素体含量进行测定是十分必要的。汽车紧固件如8.8级螺栓，分别检查在淬火后和回火后的头部或尾部的硬度，对螺栓的心部铁素体一直未作要求，致使螺栓在装配时被拉长或拉断。某发动机涨紧轮的紧固螺栓，材料为ML35强度等级8.8在装配时常常被拉长，对失效的螺栓分析发现，螺栓心部含有大量的铁素体。对此类有较高装配扭矩要求的螺栓，在热处理过程中，不仅控制淬火和回火的硬度，同时将其心部铁素体控制在3级以内，杜绝了在装配时被拉长或拉断。 保证载荷试验方法是将螺栓在万能试验机上做拉力试验，施加标准中规定的保证载荷并持续15s测量螺栓施加保证载荷后引起的绝对伸长量。在美国SAEJ429中，明确规定8级（相当于国标10 9 级）以上，在汽车行业使用的高强度螺栓必须进行保载试验，绝对伸长量控制在12.7μm以内。由于绝对伸长量很细微，表面细微的毛刺、尖粒均会对测量值有影响，况且安装夹具也会带来一定的测量偏差。SAEJ429明确规定，第1次误差超标，还可以进行第2次测试。如果第2次结果不合格，可以判断螺栓不符合要求；如果第2次结果合格，可以判断螺栓符合标准要求。 调质紧固件心部组织的测定，可参考GB/T 13320—2007箱钢质模锻件金相组织评级图及评定方法》。检验结果表明，对于SWRCH35K钢制造的8凝螺栓，心部铁素体组织的体积分数应在12%以内，硬度HRC值最低为27，对于SCM435钢制造的10.9级螺栓，心部铁素体组织的体积分数应控制在5%以内，硬度HRC值最低为34.5中碳合金钢主要用来制造9.8，10.9，12.9级高强度螺栓，对于螺栓淬火后心部铁素体的测定：对无疲劳寿命要求的9.8，10 .9级的发动机支架紧固螺栓，心部铁素体1~3级合格；对有摩擦因数要求的9.8，10. 9级发动机连杆螺栓，心部铁素体1~2级合格，对于12.9级螺栓，心部铁素体1级合格。 3热处理工艺技术的关注点 汽车紧固件的快速发展，给生产企业带来了挑战和机遇。与世界先进水平相比，我国紧固件的热处理工艺技术总体水平仍然落后，差距在加大，尤其在环保、能耗、品质等诸多方面形势严峻，因此，提高汽车紧固件工艺技术水平十分必要，笔者认为应在以下几个方面多加关注。 3.1使用免退火冷镦钢和非调质钢 采用免退火冷镦钢和非调质钢制造汽车紧固件是近几年研究的新课题。 汽车紧固件为了保证冷成型性能，冷镦钢需要预先进行球化退火。免退火冷镦钢通过对钢的化学成分进行调整，轧制过程中控制轧制和冷却，使珠光体部分球化，减小冷成型过程中的变形抗力，可以直接用于冷镦成型。如马钢生产的eWRCH35K钢由于免去球化退火，既有显著节能效果，又缩短了生产周期，是节能型新材料。 紧固件用非调质钢主要是冷作硬化型非调质钢，钢中加入了微量强碳（氮）化物形成元素（V，Nb，Ti），在拉拔和冷镦过程中其强韧性能可达到或接近8.8，9.8级水平。GB/T3098 22-2009〈紧固件机械性能细晶非调质钢螺栓、螺钉和螺柱〉已发布，给非调质钢紧固件的推广和使用提供了有力的技术支持。宝钢生产的FM08MnS，iFM08MnSV和马钢生产的MFT08钢，省去了冷拔前的球化退火和成形后的淬火回火处理，减少螺纹部分的脱碳倾向，提高成品率，经济效益明显。 3.2完善热处理工艺技术文件 热处理过程是一个无法通过后续检验和试验来保证产品质量的特殊过程，因此，对于它的控制必须有合理的制度来实现。首先，对可能造成过程失效的因素加以甄别，做好热处理工艺技术的制定工作；其次，建立完善的热处理工艺管理制度，工艺文件明确清晰地标注出热处理过程的操作方法、工艺参数及检验的方法，同时应特别强调装炉方法和装炉量，解决操作的可行性和方法的正确性，对原材料材质和待处理紧固件的加热前工艺状况进行检验，保证工艺参数的合理性和处理的有效性；再者，利用统计技术对热处理过程进行分析，计算和测定热处理参数，根据过程质量的变化情况寻找热处理参数对产品质量的影响规律，然后运用热处理专业知识对热处理技术进行不断改进，保证产品质量一次交检合格率最大化。 3.3研制新的热处理装备 研发新型热处理装备，进一步改善炉温和碳势控制技术并提高炉气均匀性，减少淬火畸变量及淬火时工件的磕碰，提高淬火冷却槽的冷却效果和冷却均匀性，注意配套的前后清洗、油水分离、废热利用、节能减排等技术，在不影响产品品质的前提下，降低热处理生产成本。 4结语 汽车紧固件生产企业要注重热处理装备的更新，选用合适的原材料，在生产中不断完善热处理工艺制度，加强驱氢处理和心部组织检测，尽快减小汽车高强度紧固件与世界级产品的差距，提高我国汽车紧固件的档次。
