低碳马氏体工艺在高强度螺栓中的应用

一、低碳马氏体工艺技术主要有以下特点：
　?、糯慊鸺尤任露仍贏c3以上（80-120℃）从淬火强化的效果考虑，适当提高淬火加热温度，有利于奥氏体的均匀化，细化晶粒，提高钢的淬透性，缩短加热时间。另外，低碳马氏体淬火强化效果不仅取决于淬火加热温度，而且也取得于紧固件淬火时的温度。
　　
　?、撇捎眉だ?、深冷的强烈淬火冷却方法。低碳钢或低碳合金钢的强烈淬火（5%-10%NaCl溶液淬火或PAG水溶液）后可获得低碳马氏体。低碳、低合金结构钢采用强烈淬火不会产生淬火裂纹。而低碳中、高合金钢由于碳当量较高（＞0.45%)淬火冷却时应采用适当的冷却方法和冷却介质。如：水-空、水-油或油冷。
　　
　?、堑吞悸硎咸宕慊鸷罂刹痪鼗鸲苯邮褂?。

　?、冉艄碳孛娉叽缭酱?，淬火后硬度越高，不同尺寸钢材经淬火后的硬度见表1。

表1 不同尺寸钢材淬火后的硬度

　　应用低碳马氏体技术，不仅可以显著提高紧固件的力学性能，延长紧固件使用寿命，而且可以显著节约钢材、节省能源和资源，有利于?；せ肪?。

二、低碳马氏体技术在高强度螺栓中的应用
　　随着我国国民经济建设的高速发展，汽车工业、机械工程、大型建筑工程和桥梁工程等重点项目越来越多。市场对高强度螺栓的需求以每年40%幅度增长，并朝着高强度（13.9级、14.9级）大规格（50mm以上）方向发展。

汽车发动机缸盖上的螺栓原设计采用40Cr钢制造，随着发动机马力增加。螺栓最大拉力的设计要求由原来的8t提高到10t以上，40Cr钢已不能满足设计要求。采用15MnVB钢低碳马氏体强化代替40Cr钢制造螺栓，不仅达到设计要求，而且15MnVB钢的冷镦性能好，基本不开裂，生产效率高，废品率低。

20MnSi钢高强度鱼尾螺栓是铁道无缝线路配套使用的紧固件，它要求高的强度，良好的塑性和韧性，低的缺口偏斜敏感度和较低的冷脆转化温度。经采用20MnSi钢低碳马氏体强化，其螺栓使用寿命比原设计的40B钢螺栓提高1倍。而且20MnSi钢每吨价格比40B钢低260元。

缸盖螺栓原采用45钢调质处理，硬度24- 30HRC，淬火时经常发生12%左右的螺栓纵向裂纹而报废，且螺纹易滑牙。改用20钢经910℃*12min加热，淬入盐水，200℃*2h回火，表面硬度40-43HRC，心部硬度为30-35HRC。在最大装配旋紧扭力下，轴向延伸均≤0.09%，而调质状态45钢一般为0.16%，寿命比45钢提高35%-40%，热处理合格率100%。

1. 15MnVB钢高强度螺栓在汽车发动机上的应用
2. 20MnSi钢高强度鱼尾螺栓
3. 20钢高强度缸盖螺栓
4. 20MnTiB钢12.9级高强度螺栓

　　某建筑工程用M60大规格12.9级高强度螺栓，原采用42CrMo钢制造，但综合力学性能不合格，特别是塑性、韧性较低。经过技术攻关后采用20MnTiB钢，经低碳马氏体强烈淬火，低温回火后，综合力学性能符合技术要求。不仅强度高，而且塑性、韧性也好，充分发挥了低碳马氏体的高强韧性特点。

来源：金蜘蛛紧固件网