浅谈螺栓（四）—材料

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八爷多次讲过螺栓的材料及实验验证，材料玩不好，说设计、制造、安装等其它都没意义。

螺栓、螺母的材料都是冷镦线材料，ML30CrMo, 小鼻子的SCM435非常广泛，都是C、Si、Mn、S、P，外加1%Cr和0.2%Mo。

线材：高炉炼铁—转炉炼钢—炉外精炼—方坯连铸—高线轧制—斯太尔魔线控冷

螺栓加工：线材—球化退火—酸洗—磷化—拉拔—打头—碾牙—表面检查—热处理（调质）—表面处理—终检入库

冷镦加工的材料的变形率可达80%，以及较高的变形速率，对材料的原始组织形态要求较高。

在盘元之前中低碳钢要磷、硫、氧元素的含量，合金钢要控制硅、铝、锰元素的含量。即使有杂质也要采取其他手段使其弥散化，杂质聚集的地方在热轧中极易形成微裂纹，在材料内部很难被发现，一旦形成几乎没有其他手段去弥补。

球化退火是冷镦工艺中非常重要的工艺，将材料中片状的铁素体和珠光体球化成粒状珠光体，渗碳体球化成球状碳化物分布在铁素体基体上。

在相同的应力下，粒状珠光体减小尖端应力集中且裂纹扩展速率远低于片形态，韧性也比片状形态的好。（其实这个原则其它材料也适用）。

晶粒要细要达到索氏体（其实就是晶粒更细的珠光体）等级，颗粒越细，材料塑性变形越分散在金属断裂钱可承受较大的塑性变形，减少应力集中。晶粒越细，晶界越多，变形抗力大，强度大。（其实对其他材料一样适用的，红毛总结出来的理论就是霍尔-佩奇公式（晶粒直径1μ以上都是适用的）。

在热处理阶段要防止表层氧化脱碳，表层脱碳以后马氏体没了只剩铁素体基体了，没法承受拉应力和交变应力，一加载很快就会形成微裂纹。

佐佐

佐佐 发表于 2017-6-19 20:24
当年做过一件现在仍然羞愧到地板的事情，用scm435材料做螺钉，傻愣愣的想整个12.9等级热处理后电镀镍，结果 ...

这件事说起来很复杂，不过作为设计我的确难辞其咎，我没设计过螺钉，螺钉以前都是选用的国标，定义一下材料而已，突然有个项目要做12.9等级的，蒙圈了，从材料到热处理到镀附，都是我自己我和螺钉供应商和客户定义的，最后成了这么一件蠢事，后来10.9以上全部达克罗，不会再电镀了

Irving

h-p关系是属于晶界强化的数学表达。理论的框架是位错在晶界塞积引起的应力集中。然后对实验数据拟合成公式。这也说明了为什么小晶粒不适用，因为小了变形机制不同。而且hp适用边界比较模糊，还可以比1um更小。

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不错，这个过程你学到了，还要细致再深入学习，

佐佐

当年做过一件现在仍然羞愧到地板的事情，用scm435材料做螺钉，傻愣愣的想整个12.9等级热处理后电镀镍，结果氢脆了，全球返工，觉得一辈子对不起公司，以后再也不敢说自己是设计了