汽车紧固件

汽车紧固件表面处理新技术

    我国机械产业的飞速发展对车辆产品质量提出了越来越高的要求，车辆的高安全性、高环保性及多元化的个性在紧固件的表面防护技术上也得到了体现。目前汽车紧固件的表面防护技术处理工艺主要有氧化(发黑)、磷化、电镀(锌、锌镍合金，装饰铬)、达克罗涂覆等。

    众所周知，氧化处理存在能耗大，工艺不稳定、膜层不牢固等缺陷;磷化膜的耐腐蚀性差;电镀的钝化处理液和达克罗涂料中都含有Cr6+，不环保。普通电镀层的耐腐蚀性能可以达到500-1000h。但本钱较高，膜层耐湿润性差(耐湿热性120h)，不耐磨。  为了进步紧固件表面处理质量并符合环保法规的要求，除了上述表面处理工艺外，国外如美国的通用和福特汽车公司采用阴极电泳涂装工艺对螺栓等进行表面处理。根据紧固件不同的质量要求，采用不同的工艺方案，其耐盐雾试验可以达到240-1000h以上，且漆膜磨擦系数适宜，不影响产品装配，可以代替电镀的钝化工艺，汽车紧固件订做，有利于环保。

    阴极电泳涂装机械化程度高，环保、漆膜具有优异的耐腐蚀性能，在车辆涂装上的应用已有多年，在紧固件上的应用在国内还是空缺，确实是一项新技术，是紧固件产品创新的一个新领域。

      碳硼钢把含量为0.0005%~0.003%的硼加到钢中，许多钢种的调质硬度明显提高，因此在汽车紧固件方面，用硼元素取代贵重稀有元素，可收到较好的经济效益。单就硼元素而言，对钢的冷加工没有明显的影响，只是在热处理时比较明显，碳硼具有高韧性、强塑性、回火温度低、强度高的特点，很适合生产高强度紧固件。为了进一步提高冷加工性能和省略球化退火处理，开发低成本的低中碳高强度硼钢。

 

     其成分设计的基本原则是降低含碳量，改善钢的冷变形能力，加入微量硼以弥补因降碳而造成的强度和淬透性的损失。另外根据需要还可加入适量Cr、Mn等合金元素，进一步提高淬透性。由于少量硼代替大量合金元素，钢材成本降低，碳和合金素含量低，冷加工性能良好，轧材可以直接拉拔和冷镦加工，不需要预先球化退火处理，节约了螺栓的制造成本。    通常8.8级螺栓用40B、40MnB，而9.8级和10.9级螺栓用MnB123H钢。

      该钢系日本神户钢厂自行研制牌号，汽车紧固件价格，为了在425℃以上温度回火时得到1000MPa以上的强度，碳含量控制在0.25%左右，供应汽车紧固件，同时控制Mn、B的含量，并降低杂质元素P、S的含量，因而在900~1100MPa级的强度范围内的耐延迟断裂性能相当于或优于SCM435钢。

化学成分

    汽车发动机用10.9级及以上高强度紧固件在装配中对扭矩、预紧力（和摩擦因数）都有一定的要求。在组装中要求紧固件的性能稳定，摩擦因数离散度小，所以对材料要求较高，成分要在标准范围之内，且力学性能稳定。    冷镦线材中个元素成分仅仅符合标准中所规定的含量远远不够，还应对S、P含量严格控制：对C，Si，Mn的组合比例分组优化，日本原材料中C，Mn含量一般偏上限，而国内原材料一般偏中下限，应有效控制同一批次中的数据，波动范围越小越好。另外，日本神户、新日铁、韩国浦项生产的SCM435线材，都把镍（Ni）和铜（Cu）写进材料质保书内，而我国却没有，且对钢中气体含量也没设定具体要求。    笔者曾对日本产的10.9级高强度螺栓进行分析，发现该产品硬度离散度很小，只有1~2个HRC值，且抗拉强度波动值很小，排除热处理因素外，关键是材料成分匹配与稳定性很好，而国内线材不同炉批号成分虽然都符合标准，但波动较大。

   其他    冷镦线材的其他质量问题，如硬度不均匀，通条性能差，尺寸公差范围超差，圆度偏差不合格，脱碳层超标，以及轧钢时产生的表面划痕、折叠、压痕等均应避免。    日本神户SCM435冷镦线材比国产线材硬度要高，HRB值达95，但其冷镦性能却很好，汽车紧固件，从以往加工发现，神户料冷镦变形硬化程度升幅慢，延展性好，特别适合加工细长杆螺栓，不易弯曲，直线度好。   冷镦热轧线材交货时，应调整好线材的硬度、伸长率、断面收缩率等指标，以满足后续的生产要求。

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