强度等级为12.9的螺栓主要使用铬钼钢并做调质处理

   螺栓的作用在于连接和固定部件,因此其机械性能是首先值得关注的。在JIS中对于钢制螺栓的机械性能,规定了“碳钢及合金钢制连接用部件的机械性能(JIS B 1051)”。
  强度等级为4.8~6.8的螺栓主要使用低碳钢系(C在0.25mass%左右以下)冷锻压用线材(JIS SWRCH)。该强度等级钢为获得所需的螺栓强度,无需淬火回火(调质)处理,只需通过拉丝加工,然后进行冷锻压,将钢丝强度适当调整,就可生产出螺栓。关于该等级螺栓,由于制作工艺本来就简单,因此没有出现新的制作钢材和制作工艺改进的技术课题。
  强度等级为8.8~9.8的螺栓一般使用中碳钢系(C在0.40mass%左右)的SWRCH线材制作。该等级螺栓在锻压后通过调质处理,可调整并确保螺栓的强度。由于材料强度较高,冷锻时的负荷增大,因此在锻压前通常要进行球化退火等软化处理,但目前已开始使用在低碳钢中添加硼的冷锻压用线材来制作该等级螺栓,它可以省略软化处理。尤其是,既可省略软化处理,又可省略调质处理的非调质螺栓用线材的使用量也开始增加了。
  强度等级为10.9的螺栓主要使用铬钢和铬钼钢等低合金调质钢,通过调质处理来对强度进行调整。近年来,为降低制作材料的成本和简化制作工艺,已越来越多地使用添加微量硼的硼钢(JIS SWRCHB等)替代添加高价铬和钼的钢。
  强度等级为12.9的螺栓主要使用铬钼钢并做调质处理。该强度等级螺栓为避免发生延迟断裂的危险,对渗磷作出了规定(JIS B 1051)。由于钢丝处理后的磷酸锌被膜在调质处理时会发生渗磷,为提高螺栓锻压时的加工性,因此在调质处理前要清除磷酸锌被膜,形成不含磷的石灰被膜。尤其是,还开发了润滑性比石灰被膜好的新型非磷被膜剂。强度等级超过12.9的螺栓如果使用普通钢材制作,发生延迟断裂的风险会进一步增大。
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