很多人會認為:做 8.8 級螺栓,只要買對材料就行 —— 比如用 45 號鋼,就一定可以做到 8.8 級,但事實并非如此。
一、性能等級怎么看?
要搞清楚材料與性能等級的關(guān)系,首先得看懂性能等級代號。
性能等級代號
碳鋼、合金鋼螺栓的性能等級由兩部分組成,以 6.8 級為例:
- 數(shù)字“6”:代表公稱抗拉強度的 1/100,即公稱抗拉強度為 600MPa;
- 數(shù)字“8”:代表“屈強比”(屈服強度/抗拉強度)的 10 倍,即屈強比為0.8,由此可得公稱屈服強度 = 600×0.8 = 480MPa。
二、如何達到對應等級?
螺栓的性能等級,往往是材料與工藝共同作用的結(jié)果。
普通螺栓
一般直接加工即可達到要求;當需要消除冷作硬化、恢復材料塑性、保證材料韌性等需求時,也會進行退火等工藝;
高強螺栓
隨著性能等級升高,工藝的主導作用愈加明顯。當要達到8.8級時,即便采用優(yōu)質(zhì)材料,若是不配合規(guī)范的成型和熱處理工藝,也會出現(xiàn)性能不足、脆性斷裂等問題。
不同工藝下的性能差異
以 35# 鋼為例,不同工藝路徑下,其可達到的性能等級差異顯著,如下所示:
| 工藝 | 近似的性能等級 |
|---|---|
| 切削 | 5.8 |
| 熱鍛 | 5.8/5.6 |
| 冷鐓 | 6.8 |
| 冷鐓成型+淬火、回火 | 8.8 |
三、常用材料和工藝
實際生產(chǎn)中,不同廠家會采用不同的材質(zhì)與工藝方案,但只要性能達標,這些差異并不會影響使用。以下是各等級螺栓的常用材料與工藝對照表,僅供參考,實際應用請遵循相關(guān)規(guī)范,并以工藝驗證結(jié)果為準。
| 性能等級 | 強度分類 | 典型應用 | 常用材料 | 工藝 |
|---|---|---|---|---|
| 3.6/4.6/4.8 | 低強度 | 家具、貨架、裝飾件、輕載設備 | Q235、1008、1010、ML08、ML10 | 直接冷鐓成型,不做熱處理(個別小規(guī)格會退火去應力) |
| 5.6/6.8 | 中低強度 | 農(nóng)機、工裝夾具、設備非關(guān)鍵連接 | 1015、1035、ML25、ML30、Q275 | 冷鐓成型,一般不熱處理;要求高的會做回火消除應力 |
| 8.8 | 中高強度 | 汽車、鋼結(jié)構(gòu)副件、機床連接 | 35# 、45# 、ML35、ML40、10B21、40Cr | 調(diào)質(zhì)處理:淬火 + 中高溫回火,控制硬度 22-32HRC,防脫碳 |
| 9.8/10.9 | 高強度 | 工程機械、發(fā)動機缸蓋、橋梁連接 | 20MnTiB、40Cr、35CrMoA、SCM435 | 精密調(diào)質(zhì):全程控溫控碳淬火 + 高溫回火,嚴控氫脆和脫碳,硬度 32-39HRC |
| 12.9 | 超高強度 | 高壓設備、重載結(jié)構(gòu)件、精密機械關(guān)鍵連接 | 35CrMoA、42CrMoA、40CrNiMoA、SCM440 | 高級調(diào)質(zhì) + 低溫去應力回火 + 成品探傷,全程防氫脆、防脫碳,硬度 39-44HRC |
結(jié)語
決定性能等級的,尤其是高強度以上等級,并不只是材料,而是需要合適的材料和工藝,少了任何一步,都可能達不到要求。下次再有人跟你說 “用 45 號鋼就能做 8.8 級螺栓”,你就知道,這只是故事的一半。
