度等级超过12.9的高强度螺栓面临的课题是如何确保抗延迟断裂性

延迟断裂性或存在于钢中，或因外部环境侵入的氢会导致钢发生氢脆化现象，尤其是它会使晶界的结合力减弱，导致钢发生断裂。对此，各钢材生产商主要采取以下措施改进抗延迟断裂性。一是减少杂质元素。在尽量减少P、S杂质元素的同时，减少Mn可以促使P、S的晶界产生偏析，由此可以强化晶界。二是细化晶粒。添加Ti、Nb和V等可以使晶粒细化，强化晶界，同时可以提高钢材的韧性和延性。三是析出微细碳氮化物。添加析出型的元素Mo、V和Ti等，通过高温回火处理可以使微细碳氮化物析出。这些化合物可以捕捉扩散性氢，减少有害氢。四是利用珠光体组织。含有珠光休组织的高碳钢在拉丝后进行冷锻压可以抑制晶界发生裂纹，同时有助于组织界面捕捉氢，即使强度高达1600MPa，也可以抑制延迟断裂。
　　强度等级超过8.8的高强度螺栓一般通过调质处理能够获得所规定的强度，但非调质螺栓用钢，例如，强度等级为4.8～6.8的螺栓，只要采用冷锻压，就能获得规定的强度，它不仅不需要调质处理，而且可以省略锻压前的软化处理，由此有助于大幅度降低生产成本。尤其是，对于需要消除调质时发生淬火变形而进行矫直的长螺栓，也可以省略矫直工序。但是，与以往的冷锻压用线材相比，非调质线材锻压时由于材质强度高，在制作形状复杂的部件时会发生龟裂，大幅度缩短制作工具的使用寿命，因此日本开发了能够延长螺栓制作工具寿命的新型非调质线材。
　　采用适当加工条件拉丝的钢材在锻压时的变形阻抗比拉丝加工前的轧材减小，可用于改善本非调质线材的锻压性。尤其是，减少Si和固溶N，通过加工硬化和动应变时效，可以抑制强度的上升，由此减小锻压时的变形阻抗。

非调质线材轧制后的强度会直接影响最终产品的强度，因此必须控制轧制后线材的强度偏差。对此，必须严格控制钢的化学成分和热轧时的冷却，由此控制强度偏差。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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