緊固件(螺栓、螺母)基礎知識大全，企業(yè)內部培訓課件

本期分享《緊固件基礎知識大全》，通過(guò)本期課件的學(xué)習你可以收獲：

1、整車(chē)用緊固件的幾個(gè)主要類(lèi)型；

2、螺栓的主要加工過(guò)程、性能指標；

3、螺母的主要加工過(guò)程、性能指標；

4、緊固件擰緊主要工作原理.

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圖文詳解緊固件基礎、生產(chǎn)工藝 及檢驗

1、緊固件基礎知識

1.1概述

緊固件指能夠起緊固作用的零件。螺紋緊固件是指帶有螺紋的緊固件，是根據一定的尺寸制造的，它通過(guò)外螺紋和內螺紋的相互配合來(lái)發(fā)揮其基本功能，我們正是利用螺紋緊固件具備的這種功能，使螺紋緊固件在物體與物體的連接和緊固上，以及物體的移動(dòng)等方面起到很大作用。

緊固件不僅包括螺紋緊固件，還有墊圈、鉚釘、銷(xiāo)等。

1.2緊固件分類(lèi)

1.3螺紋

1.3.1分類(lèi)（按用途）

根據用途可把螺紋分成四類(lèi)

①緊固螺紋,包括普通螺紋；過(guò)渡配合螺紋；過(guò)盈配合螺紋；小螺紋；MJ螺紋

②傳動(dòng)螺紋，包括梯形螺紋；鋸齒形螺紋；方形螺紋。

③管螺紋，55°牙型角的管螺紋；60°牙型角的管螺紋；米制錐螺紋；干密封管螺紋。

④專(zhuān)用螺紋，包括光學(xué)儀器用螺紋；鍛鋼閥門(mén)用短牙梯形螺紋；機床梯形螺紋絲杠；石油螺紋；氣瓶螺紋等等。

1.3.2五要素

螺紋由牙型、直徑、螺距、線(xiàn)數和旋向（螺紋幾何尺寸的五要素）確定。只有五要素完全一致的內外螺紋才能配合使用。

在五要素中，牙型、公稱(chēng)直徑、螺距又是主要的三要素，國家標準規定了一些標準的牙型、公稱(chēng)直徑和螺距，凡是這些要素都符合標準的都稱(chēng)為標準螺紋。

牙型符合標準，但公稱(chēng)直徑或螺距不符合標準的稱(chēng)為特殊螺紋，牙型不符合標準的稱(chēng)為非標準螺紋

1.3.3螺紋牙型

在通過(guò)螺紋軸線(xiàn)的斷面上，螺紋的輪廓形狀稱(chēng)為螺紋牙型。它有三角型、梯型、鋸齒型和方型等，不同的螺紋牙型有不同的用途,并由不同的代號表示。

1、普通螺紋（M）

普通螺紋是最常用的連接螺紋，牙型為三角形，牙型角為60°，螺紋特征代號為M。普通螺紋又分為粗牙和細牙兩種，它們的代號相同。

一般連接都用粗牙螺紋，當螺紋的大徑相同時(shí)，細牙螺紋的螺距和牙型高度比粗牙小，因此細牙螺紋適用于薄壁零件的連接。

▲圖普通螺紋

2、英制管螺紋（G、R、Rp、Rc）

管螺紋主要用于連接管子，牙型為三角形，牙型角為55°，管螺紋有兩類(lèi)：

1）非螺紋密封的管螺紋螺紋種類(lèi)為G，其內、外螺紋均為圓柱螺紋，內外螺紋旋合無(wú)密封能力，常用于電線(xiàn)管等不需要密封的管路中的連接。

2）螺紋密封的管螺紋螺紋種類(lèi)代號有3種：圓錐外螺紋為R；圓錐內螺紋（錐度1：16）為Rc；圓柱內螺紋為Rp。這種螺紋可以是圓錐內螺紋與圓錐外螺紋相連接，也可以是圓柱內螺紋和圓錐外螺紋相連接，其內外螺紋旋合后有密封能力,常用于水管、煤氣管、潤滑油管等。

▲圖管螺紋

3、梯型螺紋（Tr）

梯型螺紋是常用的傳動(dòng)螺紋，牙型為等腰梯形，牙型角為30°，螺紋種類(lèi)代號為T(mén)r。

▲圖梯型螺紋

4、鋸齒型螺紋（B）

鋸齒型螺紋是一種單向受力的傳動(dòng)螺紋，牙型為不等腰梯形，一側邊牙型角為30°，另一邊牙型角為3°，螺紋種類(lèi)代號為B。

▲圖鋸齒型螺紋

1.3.4螺紋直徑

螺紋的直徑有大徑（D或d），小徑（D1或d1）及中徑之分。普通螺紋和梯型螺紋的大徑又稱(chēng)公稱(chēng)直徑。螺紋的頂徑是與外螺紋或內螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑，即外螺紋的大徑或內螺紋的小徑；螺紋的底徑是與外螺紋或內螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑，即外螺紋的小徑或內螺紋的大徑。

▲圖螺紋直徑

1.3.5螺紋旋向

螺紋有左旋和右旋之分。順時(shí)針旋入的螺紋稱(chēng)右旋螺紋，逆時(shí)針旋入的螺紋稱(chēng)左旋螺紋，工程上常用右旋螺紋。

▲圖螺紋旋向

1.3.6螺紋線(xiàn)數

螺紋有單線(xiàn)和多線(xiàn)之分，沿一根螺旋線(xiàn)形成的螺紋稱(chēng)為單線(xiàn)螺紋，沿2根以上螺旋線(xiàn)形成的螺紋稱(chēng)為多線(xiàn)螺紋。

連接螺紋大多數為單線(xiàn)。

▲圖螺紋線(xiàn)數

1.3.7螺距和導程

螺紋相鄰兩牙在中徑線(xiàn)上對應兩點(diǎn)間的軸向距離稱(chēng)為螺距。沿同一條螺旋線(xiàn)旋轉一周，軸向移動(dòng)距離稱(chēng)為導程。單線(xiàn)螺紋的導程等于螺距，多線(xiàn)螺紋的導程等于螺距X線(xiàn)數。

▲圖螺距和導程

1.3.8標注方法

例如：M10×1LH–7H-L

◆M表示普通螺紋特征代號；

◆10×1表示公稱(chēng)直徑×螺距，粗牙不注螺距；

◆LH表示左旋螺紋代號，右旋螺紋不注出旋向代號；

◆7H表示公差帶代號；

◆L表示旋合長(cháng)度組別代號。中等長(cháng)度不注出組別代號，特殊需要時(shí)注出具體長(cháng)度值。

1.4螺紋配合等級

螺紋配合是旋合螺紋之間松或緊的大小，配合的等級是作用在內外螺紋上偏差和公差的規定組合。

對統一英制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級：1A、2A和3A級，內螺紋有三種等級：1B、2B和3B級，全部都是間隙配合。等級數字越高，配合越緊。在英制螺紋中，偏差僅規定1A和2A級，3A級的偏差為零，而且1A和2A級的等級偏差是相等的。

等級數目越大公差越小，如圖所示：

公制螺紋：外螺紋有三種螺紋等級：4h、6h和6g，內螺紋有三種螺紋等級：5H、6H、7H。

在公制螺紋中，H和h的基本偏差為零。G的基本偏差為正值，e、f和g的基本偏差為負值。

1、H是內螺紋常用的公差帶位置，一般不用作表面鍍層，或用極薄的磷化層。G位置基本偏差用于特殊場(chǎng)合，如較厚的鍍層，一般很少用。

2、g常用來(lái)鍍6-9um的薄鍍層，如產(chǎn)品圖紙要求是6h的螺栓，其鍍前螺紋采用6g的公差帶。

3、螺紋配合最好組合成H/g、H/h或G/h，對于螺栓、螺母等精制緊固件螺紋，標準推薦采用6H/6g的配合。

1.5緊固件標記方式

1、引用標準

GB/T1237-2000《緊固件標記方法》、GB/T3099.1-2008《緊固件術(shù)語(yǔ)、螺紋緊固件、銷(xiāo)及墊圈》。

2、緊固件的完整標記

GB/T1237-2000規定，一項完整的緊固件標記共含類(lèi)別、標準編號、螺紋規格或公稱(chēng)尺寸，其他直徑或特性、公稱(chēng)長(cháng)度、螺紋長(cháng)度或桿長(cháng)、產(chǎn)品型式、性能等級或硬度或材料、產(chǎn)品等級、扳擰型式、和表面處理等11項

螺栓GB/T5782—2000-M12×80-

8.8-A-zn·D

3、緊固件的標記簡(jiǎn)化原則

緊固件的標記可按下列簡(jiǎn)化原則進(jìn)行簡(jiǎn)化：

1）緊固件名稱(chēng)和標準編號中的年代號允許省略；

2）當緊固件產(chǎn)品標準中只規定一種型式、精度、性能等級或材料、熱處理以及表面處理時(shí)，允許省略；

3）當產(chǎn)品標準規定兩種以上型式、精度、性能等級或材料、熱處理以及表在處理時(shí)，可規定省略其中的一種。

螺栓GB/T5782-M12×80

螺母GB/T6170M12-10-O

1.6緊固件常用材料

一、緊固件常用材料分類(lèi)

目前市場(chǎng)上標準件主要有碳鋼、不銹鋼、黃銅、鋁合金四種材料。

1.碳鋼

按碳鋼材料中碳的含量區分為：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼以及合金鋼

1）低碳鋼C≦0.25%，國內通常稱(chēng)為A3鋼。主要用于4.8級螺栓，4級螺母，小螺絲等無(wú)硬度要求的產(chǎn)品。

2）中碳鋼0.25%

3）高碳鋼C>0.60%，目前市場(chǎng)上基本沒(méi)有使用。

2、不銹鋼

主要分奧氏體（18%Cr、8%Ni），優(yōu)點(diǎn)：耐熱性好、耐腐蝕性好、可焊性好

常用材料為黃銅、鋅銅合金

4、合金鋼

也俠義指鉻鉬合金鋼

二、常見(jiàn)緊固件選用材料

1、螺栓、螺柱、螺釘：

3.6級、4.6級、4.8級、5.6級、5.8級、6.8級一般選用碳鋼，不再進(jìn)行熱處理；

8.8級、9.8級一般選用低碳合金鋼或中碳鋼，淬火+回火；

10.9級一般選用低、中碳合金鋼或合金鋼，淬火+回火；

12.9級一般選用合金鋼，淬火+回火。

2、螺母：

4、5、6級一般選用碳鋼，不需熱處理，8、9級一般使用中碳鋼，淬火+回火；10級、12級為改善機械性能，會(huì )添加合金元素，淬火+回火。

3、材料：

1、碳（C）：提高鋼件強度，尤其熱處理性能；但隨含碳量的增加塑性和韌性下降，會(huì )影響到鋼件的冷鐓性能和焊接性能；

2、錳（Mn)：提高鋼件強度，并在一定程度上提高可淬性，即在淬火時(shí)增加了淬硬滲入的強度，錳還能改進(jìn)表面質(zhì)量，但是太多的錳對延展性和可焊性不利同時(shí)會(huì )影響電鍍時(shí)對鍍層的控制；

3、鎳（Ni）：提高鋼件強度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力，并可保證穩定的熱處理效果，減小氫脆的作用；

4、鉻（Cr）：提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蝕能力，并有利于高溫下保持強度；

5、鉬（Mo）：能幫助控制可淬性，降低鋼對回火脆性的敏感性，提高高溫下的抗拉強度有很大影響；

6、硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳鋼對熱處理產(chǎn)生預期的反應；

7、礬（V）：細化奧氏體晶粒，改善韌性

8、硅（Si）：保證鋼件強度，適當的含量可以改善鋼件塑性和韌性。

9、硫（S）改善切削性，產(chǎn)生熱脆現象，惡化鋼的質(zhì)量，S含量的增加，對焊接性也會(huì )產(chǎn)生不好影響。

10、磷（P）固溶強化及冷作硬化作用很好，與鋼聯(lián)合使用，提高低合金高強度鋼的耐大氣腐蝕性能，但降低其沖擊性能，與S、Mn聯(lián)合使用，改善切削性，增加回火脆性及冷脆敏感性

2、緊固件制造工藝

2.1緊固件生產(chǎn)工藝流程

2.2緊固件生產(chǎn)工序簡(jiǎn)介

2.2.1盤(pán)元

盤(pán)元又稱(chēng)線(xiàn)材或盤(pán)料，是鋼坯加熱軋延制而成。（熱軋盤(pán)條由于其尺寸和表面質(zhì)量狀況而不能用于緊固件的生產(chǎn)，必須經(jīng)過(guò)再加工。）

2.2.2退火

退火：將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻，有時(shí)是控制冷卻)的一種金屬熱處理工藝。

目的是使經(jīng)過(guò)鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學(xué)成分均勻化，去除殘余應力，或得到預期的物理性能。退火工藝隨目的之不同而有多種，如重結晶退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火、去除應力退火、再結晶退火，以及穩定化退火、磁場(chǎng)退火等等。

球化退火—使碳化物球化，材料具有塑性

將鋼加熱到Ac1以上20～30℃，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。

鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后淬火過(guò)程中也容易變形和開(kāi)裂。

而經(jīng)球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒不易長(cháng)大，冷卻時(shí)工件變形和開(kāi)裂傾向小。

檢驗球化組織與脫碳層，確認球化效果。

▲圖退火不良質(zhì)量問(wèn)題——脫碳

▲圖退火不良質(zhì)量問(wèn)題——組織異常

2.2.3酸洗、磷化及皂化

設備：酸洗池，水洗池、磷化池，皂化池

酸洗目的：除去線(xiàn)材表面的氧化膜，銹漬。

磷化目的：在金屬表面形成一層磷酸鹽薄膜，以減少線(xiàn)材抽線(xiàn)以及冷墩或成形等加工過(guò)程中，對工模具的擦傷，起到潤滑作用。同時(shí)一定的也有防銹作用。

皂化目的：提供潤滑作用

水洗目的：防止酸液帶入下一池中

檢驗表面狀況：磷化膜、擦傷、劃痕、氧化皮

▲圖酸洗不良——氧化皮殘留

▲圖磷化不良——磷化膜不均

2.2.4拉絲

設備：拉絲機，拉絲模

拉絲的目的：為冷鐓生產(chǎn)提供相應規格的線(xiàn)材。

拉絲：線(xiàn)坯在一定的拉力作用下，通過(guò)?？装l(fā)生塑性變形，使截面減小、長(cháng)度增加的一種壓力加工方法

▲圖立式拉絲機

▲圖臥式拉絲機

▲圖拉絲示意圖

檢驗材料直徑、檢驗表面狀況

▲圖微裂紋

▲圖帶狀組織

檢驗材料直徑、檢驗表面狀況

▲圖拉絲缺陷——劃痕

▲圖拉絲缺陷——劃痕

▲圖竹節

2.2.5冷鐓

設備：冷鐓機冷鐓模

冷鐓是利用模具在常溫下對金屬棒料鐓擠成形的鍛造方法。通常用來(lái)制造螺釘、螺栓、鉚釘和螺母等?？梢詼p少或代替切削加工。

冷鐓材料利用率可達80～90％。冷鐓多在專(zhuān)用的冷鐓機上進(jìn)行﹐便于實(shí)現連續﹑多工位﹑自動(dòng)化生產(chǎn)。在冷鐓機上能順序完成切料﹑鐓頭﹑聚積﹑成形﹑倒角﹑搓絲﹑縮徑和切邊等工序。生產(chǎn)效率高。棒料由送料機構自動(dòng)送進(jìn)一定度﹐切斷機構將其切斷成坯料﹐然后由夾鉗傳送機構依次送至聚積壓形和沖孔工位進(jìn)行冷鐓成形。

▲圖多工位冷鐓機

2.2.6車(chē)加工

車(chē)加工是機加工的一種，主要是運用車(chē)削設備對工件毛坯進(jìn)行車(chē)削作業(yè)獲得理想的工件外型。

車(chē)加工包括車(chē)削、鉆孔、銑槽等。

2.2.7螺紋成型

設備：滾絲機、滾絲輪，搓絲機、搓絲板，攻絲機、絲攻等

螺紋成型方法：滾絲，搓絲，攻絲等，其中滾絲，搓絲主要用于制造外螺紋，攻絲用于制造內螺紋。

滾絲、搓絲：是通過(guò)擠壓材料的方法獲得螺紋，用于制造外螺紋。比如螺栓的螺紋。

攻絲：通過(guò)擠壓材料或切削材料的方法獲得螺紋，用于制造內螺紋。比如螺母的螺紋。

▲圖滾絲機

▲圖滾絲輪

▲圖滾絲加工

▲圖搓絲機

▲圖搓絲板

▲圖搓絲示意圖

▲圖攻絲機

▲圖絲錐

螺紋成型常見(jiàn)缺陷：

▲圖螺紋毛刺

▲圖牙底裂紋

▲圖螺紋牙型不對

▲圖斜牙

2.2.8熱處理

熱處理是將材料放在一定的介質(zhì)內加熱、保溫、冷卻，通過(guò)改變材料表面或內部的組織結構,來(lái)控制其性能的一種綜合工藝過(guò)程。

緊固件的熱處理主要目的是通過(guò)調質(zhì)處理（淬火+高溫回火）使工件獲得良好的綜合機械性能。

▲圖連續式可控氣氛網(wǎng)帶爐

退火是將工件加熱到適當溫度，根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后進(jìn)行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進(jìn)一步淬火作組織準備。

正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用于改善材料的切削性能，也有時(shí)用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。

淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無(wú)機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆。

回火是為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻，這種工藝稱(chēng)為回火。

退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系密切，常常配合使用，缺一不可。

2.2.9表面處理

表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿(mǎn)足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。

1、電鍍

電鍍(鍍鋅,鎳,銅,鉻,鋅鎳合金等):就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過(guò)程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著(zhù)一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進(jìn)美觀(guān)等作用。

電鍍的主要用途

1)、提高金屬制品或者零件的耐蝕性能。例如鋼鐵制品或者零件表面鍍鋅。

2)、提高金屬制品的防護-裝飾性能。例如鋼鐵制品表面鍍銅、鍍鎳鍍鉻等。

3)、修復金屬零件尺寸。例如軸、齒輪等重要機械零件使用后磨損，可采用鍍鐵、鍍鉻等修復其尺寸

4)、電鍍還可賦予某種制品或零件某種特殊的功能。例如鍍硬鉻可提高其耐磨性能等。

熱浸鍍鋅

脫脂——去油，水洗——去堿

酸洗——除銹活化，水洗——去酸

浸助鍍劑、干燥——便于鍍鋅

鍍鋅、甩鋅

浸水鈍化——鍍層老化

2、氧化

氧化又叫發(fā)黑或發(fā)藍，工件在空氣、水蒸氣或化學(xué)藥物的溶液中在室溫或加熱到適當溫度，在工件表面形成一層藍色或黑色氧化膜，以改善其耐蝕性和外觀(guān)的表面處理工藝。

機械制造上常用NaOH溶液加熱來(lái)對工件進(jìn)行發(fā)黑處理，相對于鍍鋅鍍鉻成本較低，效果不錯。

發(fā)黑形成的黑色氧化膜，其厚度為0.5-1.5μm，抗腐蝕能力比其它化學(xué)膜低。

鋅（鋁）鉻涂層又稱(chēng)達克羅、達克銹、迪克龍。國內又命名為鋅鉻涂層，是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料。

將達克羅處理液調配成水溶性涂料，然后直接涂覆在潔凈的工件表面，經(jīng)烘烤固化形成一層達克羅涂層的過(guò)程。

達克羅涂覆的工藝流程

有機溶劑除油——機械拋丸——噴涂——烘烤——二次噴涂——烘烤——三次噴涂-烘烤干燥

達克羅是一種新型的表面處理技術(shù)，與傳統的電鍍工藝相比，達克羅是一種“綠色電鍍”。其優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)：

1).超強的耐蝕性能：達克羅膜層的厚度僅為4-8μm，但其防銹效果卻是傳統電鍍鋅、熱鍍鋅或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用達克羅工藝處理的標準件、管接件經(jīng)耐鹽霧試驗1200h以上未出現紅銹。

2).無(wú)氫脆性：達克羅的處理工藝決定了達克羅沒(méi)有氫脆現象，所以達克羅非常適合受力件的涂覆。

3).高耐熱性：達克羅可以耐高溫腐蝕，耐熱溫度可達300℃以上。而傳統的鍍鋅工藝，溫度達到100℃時(shí)就已經(jīng)起皮報廢了。

4).結合力及再涂性能好：達克羅涂層與金屬基體有良好的結合力，而且與其他附加涂層有強烈的粘著(zhù)性，處理后的零件易于噴涂著(zhù)色，與有機涂層的結合力甚至超過(guò)了磷化膜。

5).良好的滲透性：由于靜電屏蔽效應，工件的深孔、狹縫，管件的內壁等部位難以電鍍上鋅，因此工件的上述部位無(wú)法采用電鍍的方法進(jìn)行保護。達克羅則可以進(jìn)入工件的這些部位形成達克羅涂層。

6).無(wú)污染和公害：達克羅在生產(chǎn)加工及工件涂覆的整個(gè)過(guò)程中，不會(huì )產(chǎn)生對環(huán)境有污染的廢水廢氣，不用三廢治理，降低了處理成本。

達克羅雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但它也有一些不足之處，主要體現為：

1).達克羅中含有對環(huán)境和人體有害的鉻離子，尤其是六價(jià)鉻離子具有致癌作用。

2).達克羅的燒結溫度較高、時(shí)間較長(cháng)，能耗大。

3).達克羅的表面硬度不高、耐磨性不好，而且達克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接，因為它們會(huì )產(chǎn)生接觸性腐蝕，影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。

4).達克羅涂層的表面顏色單一，只有銀白色和銀灰色，不適合汽車(chē)發(fā)展個(gè)性化的需要。不過(guò)，可以通過(guò)后處理或復合涂層獲得不同的顏色，以提高載重汽車(chē)零部件的裝飾性和匹配性。

5).達克羅涂層的導電性能不是太好，因此不宜用于導電連接的零件，如電器的接地螺栓等。

▲圖達克羅生產(chǎn)線(xiàn)

2.10典型加工工藝路線(xiàn)

1、8.8以下的小規格螺栓（M16及以下）

原材料選擇：低碳鋼（Q235、08、10、18等）

毛坯成型方法：冷鐓

螺紋成型：滾絲或搓絲（滾絲或搓絲的選擇方法）

工藝路線(xiàn)：

原材料（選擇材料）—材料改制—冷鐓—車(chē)加工（倒角，平端）—滾絲或搓絲—表面處理（按要求）—終檢—包裝

2、12.9的大規格螺栓（M16及以上）

原材料選擇：中碳合金碳鋼（35CrMo、42CrMo、SCM435等）

毛坯成型方法：紅鐓

螺紋成型：滾絲

工藝路線(xiàn)：

原材料（選擇材料）—材料改制—下料—車(chē)加工（車(chē)螺坯）—紅鐓—車(chē)加工（車(chē)頭部，倒角，平端平總長(cháng)等）—（打標識）—（拋丸）—磨削（磨螺坯）—滾絲—脫磷—熱處理—探傷—表面處理—終檢—包裝

3、螺母加工工藝

采用紅鐓成型的螺母（大規格）

選材(按照螺母性能要求)

工藝路線(xiàn):

材料改制—下料—紅鐓—車(chē)加工（主要車(chē)螺紋底孔，平端保證高度)—（打標識）—攻絲—(熱處理)—表面處理—終檢—包裝

材料改制—下料—紅鐓—車(chē)加工（主要車(chē)螺紋底孔，平端保證高度)—（打標識）—(熱處理)—攻絲—表面處理—終檢—包裝

螺母是否熱處理按螺母要求機械性能定。

3、緊固件檢驗及試驗

3.1一般性檢測

1、查驗隨貨技術(shù)資料、質(zhì)量證明書(shū)

2、外觀(guān)檢查

1）是否按要求做供應商標識及性能等級標識：

a性能等級≥4.8級的螺栓螺釘必須標識；

b性能等級≥5級的螺母必須標識；

c公稱(chēng)直徑≥5mm的螺栓、螺釘、螺母需要標識。

d公稱(chēng)直徑≥30mm的螺栓、螺釘，需在標識面打上生產(chǎn)批次號

e硬度300HV的墊圈，需做相關(guān)標識（建議）

2）緊固件外觀(guān)

表面清潔、平整、無(wú)毛刺、無(wú)銹斑、無(wú)缺牙、爛牙，鍍層不得有氣泡、脫落等缺陷，鍍層厚度滿(mǎn)足標準要求

3.2尺寸檢測

依據相關(guān)的國標或技術(shù)要求（協(xié)議、規范及圖紙要求等）進(jìn)行檢查

1、對螺栓、螺釘、螺柱、螺母，檢查螺紋長(cháng)度、螺紋公稱(chēng)直徑、頭部厚度、桿部直徑、螺母高度、直線(xiàn)度等，使用相應的螺紋通止規進(jìn)行檢驗；

2、鍍前的螺栓、螺釘使用公差等級為6g的環(huán)規檢驗，鍍后應使用6h的環(huán)規檢驗；

3、鍍前的螺母使用公差等級為6G的環(huán)規檢驗，鍍后應使用6H的塞規檢驗；

4、通規檢查要求每個(gè)螺紋均能順利通過(guò)為合格，止規檢查最多只能通過(guò)2個(gè)螺紋才合格。

3.3性能檢測-強度、塑性

強度：金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力

塑性：金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不致引起破壞的能力

檢測手段—拉伸試驗

試樣制備：

1、取樣：成品、熱處理后的半成品,偏心取樣，螺紋直徑的1/4處，試件直徑按GB/T228.1-2010.

2、制樣：

標準試棒見(jiàn)下圖。

3、試驗設備

拉伸試驗機及相關(guān)軟件

4、試驗方法

試驗機夾頭夾緊試棒兩端，按不大于10mm/min的速率分離，直至試棒拉斷，記錄相關(guān)數據

5、試驗結論.

1）抗拉強度:Rm=Fm/S0

10.9級高強螺栓要求：Rm≥1040MPa

2）屈服強度：

上屈服強度：ReH=FeH/S0

下屈服強度：ReL=FeL/S0

10.9級高強螺栓要求：ReL≥940MPa

3）斷后伸長(cháng)率A

拉斷試樣緊密對接，呈一直線(xiàn)

用游標卡尺測量L1

計算：A=(L1-L0)/L0

10.9級高強螺栓要求：A≥9%

4）斷后收縮率Z

拉斷試樣緊密對接，呈一直線(xiàn)

用游標卡尺測量斷面橫截面積d1

計算：S=(d0-d1)/d0

10.9級高強螺栓要求：Z≥48%

3.4性能檢測-韌性

韌性：表示材料在塑性變形和斷裂過(guò)程中吸收能量的能力。韌性越好，則發(fā)生脆性斷裂的可能性越小。

檢測手段—低溫沖擊試驗

取樣：成品、熱處理后的半成品

抽檢比例：每批次8個(gè)

試樣制備：

1、取樣：近表面取樣。

2、制樣：試件標準尺寸按GB/T229-2007（長(cháng)度55mm，橫截面10mmx10mm，中間位置有V型或U型缺口，如右圖）。

3、試驗設備：擺錘式?jīng)_擊試驗機

4、試驗方法：

將冷卻至-45攝氏度，規定幾何形狀的缺口試樣置于試驗機兩支座之間，缺口背向打擊面放置，用擺錘一次打擊試樣，測定吸收能量。要求AKV2≥27J

▲圖擺錘式?jīng)_擊試驗機

3.5性能檢測-硬度

硬度：材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力，是衡量金屬材料軟硬程度的性能指標檢測手段—硬度試驗（布氏、洛氏、維氏）

制樣要求：試樣兩端平行，表面平整，不允許有油污或氧化皮

試驗設備：

試驗原理（洛氏）：在初試力及總試驗力的先后作用下，將規定的壓頭（HRC120度金剛石圓錐）壓入試樣表面，保持一定的時(shí)間后卸除主試驗力，在保留初試驗力下測試壓痕殘余深度,以該深度表示洛氏硬度的高低

試驗標準：GB/T230-2009

結果計算：

一、加載初試驗力F0，將壓頭壓入試件表面，計初試位移h0

二、加載主試驗力F1，保持一定時(shí)間，計位移h1后卸除主試驗力

三、保持初試驗力F0，測試此時(shí)壓頭位移h2

3.6楔負載

楔負載是在做螺栓拉力試驗時(shí)，在螺栓頭部下方加一個(gè)楔墊，主要是檢測螺栓頭部與桿部的連接性能，當拉力載荷達到最高值時(shí)頭部不應斷裂。楔墊的角度有4、6、10度不等具體使用什么角度的得按標準規定。

參照標準：GB/T228

試驗方法：試驗機夾頭按25mm/min的速率分離

判定標準：拉力載荷達到最高值時(shí)頭部不應斷裂

3.7螺母保證載荷

螺母的保證載荷是指在規定的拉力或壓力下螺紋不發(fā)生破壞或變形，試驗后能用手將螺母從試驗芯棒上旋出.

參照標準：GB/T3098.2-2010

試驗方法：按右圖將螺母試件旋入芯棒，用拉力試驗機實(shí)施軸向拉力試驗，試驗機夾頭的分離速率不應超過(guò)3mm/min，施加規定的保證載荷，并保持15s，然后卸載，將螺母旋出。

判定標準：螺母無(wú)斷裂，螺紋無(wú)脫扣（可用手旋出，如需借助扳手，不得超過(guò)半扣）

保證載荷=保證應力SpX應力截面積

如M64螺母，施加載荷

=1060N/mm2X2680mm2

=2840800N

（應力截面積參考GB/T

3.1）

3.8化學(xué)成分

檢測設備：直讀光譜儀

原理：各種元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜，直讀光譜儀通過(guò)“直流電弧激發(fā)光源+高純氬氣激發(fā)氣氛”，根據元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來(lái)確定金屬的化學(xué)成分及大致含量。

制樣要求：

1）不能有沙眼、小孔、偏析等缺陷;

2）樣品表面必須平整，可以完全蓋住激發(fā)孔隙;

3）樣品表面必須清潔、不得污染，不能帶有其他物質(zhì)，也不能用手摸。

42CrMo：

3.9扭矩系數

簡(jiǎn)介：目前常用的螺栓緊固安裝的方法有4種：扭矩法、轉角法、扭矩斜率法、拉伸法，其中最常用的安裝方法還是扭矩法，扭矩法是在彈性范圍內安裝，損耗很大，螺栓頭部摩擦、螺紋間的摩擦損耗了大量的安裝力矩，真正轉化為緊固軸向力的大約只占10%左右。（螺栓頭部摩擦占50%，螺紋間摩擦占40%）。

測定方法：按GB/T16823.3-2010規定，在試驗臺上卡緊螺栓，持續施加扭力，逐步擰緊，在既定的施加扭矩下，得到對應的預緊力（軸向拉力），通過(guò)公式：T=k.F.d計算出扭矩系數k。

結果計算：連續進(jìn)行8組試驗，得到8組K值，求出平均值和標準偏差。

判斷標準：在采用潤滑劑潤滑時(shí)，同批48連接副的扭矩系數平均值為0.08-0.105，48的扭矩系數平均值為0.805-0.115，同批扭矩系數標準偏差應小于或等于0.01。

扭矩系數的影響因素：主要有—摩擦表面的情況、潤滑劑的使用情況及類(lèi)型、潤滑劑的涂抹部位。

1、摩擦表面的狀況

加工精度越高，扭矩系數越小

2、潤滑劑的使用情況及類(lèi)型

使用潤滑劑的情況下，扭矩系數直線(xiàn)下降，最高可下降80%以上，而不同類(lèi)型的潤滑劑對扭矩系數的影響有所差別

3、潤滑劑的涂抹部位

1）半涂抹：只在螺栓和螺母的螺紋上涂抹潤滑劑（螺母支承面不涂）；

2）全涂抹：螺栓和螺母的螺紋上涂抹潤滑劑，也在螺母支承面上涂。