低碳馬氏體工藝在高強度螺栓中的應用

一、低碳馬氏體工藝技術主要有以下特點：
　?、糯慊鸺訜釡囟仍贏c3以上（80-120℃）從淬火強化的效果考慮，適當提高淬火加熱溫度，有利于奧氏體的均勻化，細化晶粒，提高鋼的淬透性，縮短加熱時間。另外，低碳馬氏體淬火強化效果不僅取決于淬火加熱溫度，而且也取得于緊固件淬火時的溫度。
　　
　?、撇捎眉だ?、深冷的強烈淬火冷卻方法。低碳鋼或低碳合金鋼的強烈淬火（5%-10%NaCl溶液淬火或PAG水溶液）后可獲得低碳馬氏體。低碳、低合金結構鋼采用強烈淬火不會產生淬火裂紋。而低碳中、高合金鋼由于碳當量較高（＞0.45%)淬火冷卻時應采用適當的冷卻方法和冷卻介質。如：水-空、水-油或油冷。
　　
　?、堑吞捡R氏體淬火后可不經回火而直接使用。

　?、染o固件截面尺寸越大，淬火后硬度越高，不同尺寸鋼材經淬火后的硬度見表1。

表1 不同尺寸鋼材淬火后的硬度

　　應用低碳馬氏體技術，不僅可以顯著提高緊固件的力學性能，延長緊固件使用壽命，而且可以顯著節約鋼材、節省能源和資源，有利于保護環境。

二、低碳馬氏體技術在高強度螺栓中的應用
　　隨著我國國民經濟建設的高速發展，汽車工業、機械工程、大型建筑工程和橋梁工程等重點項目越來越多。市場對高強度螺栓的需求以每年40%幅度增長，并朝著高強度（13.9級、14.9級）大規格（50mm以上）方向發展。

汽車發動機缸蓋上的螺栓原設計采用40Cr鋼制造，隨著發動機馬力增加。螺栓最大拉力的設計要求由原來的8t提高到10t以上，40Cr鋼已不能滿足設計要求。采用15MnVB鋼低碳馬氏體強化代替40Cr鋼制造螺栓，不僅達到設計要求，而且15MnVB鋼的冷鐓性能好，基本不開裂，生產效率高，廢品率低。

20MnSi鋼高強度魚尾螺栓是鐵道無縫線路配套使用的緊固件，它要求高的強度，良好的塑性和韌性，低的缺口偏斜敏感度和較低的冷脆轉化溫度。經采用20MnSi鋼低碳馬氏體強化，其螺栓使用壽命比原設計的40B鋼螺栓提高1倍。而且20MnSi鋼每噸價格比40B鋼低260元。

缸蓋螺栓原采用45鋼調質處理，硬度24- 30HRC，淬火時經常發生12%左右的螺栓縱向裂紋而報廢，且螺紋易滑牙。改用20鋼經910℃*12min加熱，淬入鹽水，200℃*2h回火，表面硬度40-43HRC，心部硬度為30-35HRC。在最大裝配旋緊扭力下，軸向延伸均≤0.09%，而調質狀態45鋼一般為0.16%，壽命比45鋼提高35%-40%，熱處理合格率100%。

1. 15MnVB鋼高強度螺栓在汽車發動機上的應用
2. 20MnSi鋼高強度魚尾螺栓
3. 20鋼高強度缸蓋螺栓
4. 20MnTiB鋼12.9級高強度螺栓

　　某建筑工程用M60大規格12.9級高強度螺栓，原采用42CrMo鋼制造，但綜合力學性能不合格，特別是塑性、韌性較低。經過技術攻關后采用20MnTiB鋼，經低碳馬氏體強烈淬火，低溫回火后，綜合力學性能符合技術要求。不僅強度高，而且塑性、韌性也好，充分發揮了低碳馬氏體的高強韌性特點。

來源：金蜘蛛緊固件網