很多人會(huì)認(rèn)為：做 8.8 級(jí)螺栓，只要買對(duì)材料就行 —— 比如用 45 號(hào)鋼，就一定可以做到 8.8 級(jí)，但事實(shí)并非如此。
一、性能等級(jí)怎么看？
要搞清楚材料與性能等級(jí)的關(guān)系，首先得看懂性能等級(jí)代號(hào)。
性能等級(jí)代號(hào)
碳鋼、合金鋼螺栓的性能等級(jí)由兩部分組成，以 6.8 級(jí)為例：
- 數(shù)字“6”：代表公稱抗拉強(qiáng)度的 1/100，即公稱抗拉強(qiáng)度為 600MPa；
- 數(shù)字“8”：代表“屈強(qiáng)比”（屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度）的 10 倍，即屈強(qiáng)比為0.8，由此可得公稱屈服強(qiáng)度 = 600×0.8 = 480MPa。
二、如何達(dá)到對(duì)應(yīng)等級(jí)？
螺栓的性能等級(jí)，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(dá)到要求；當(dāng)需要消除冷作硬化、恢復(fù)材料塑性、保證材料韌性等需求時(shí)，也會(huì)進(jìn)行退火等工藝；
高強(qiáng)螺栓
隨著性能等級(jí)升高，工藝的主導(dǎo)作用愈加明顯。當(dāng)要達(dá)到8.8級(jí)時(shí)，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(huì)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(dá)到的性能等級(jí)差異顯著，如下所示：
| 工藝 | 近似的性能等級(jí) |
|---|---|
| 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(shí)際生產(chǎn)中，不同廠家會(huì)采用不同的材質(zhì)與工藝方案，但只要性能達(dá)標(biāo)，這些差異并不會(huì)影響使用。以下是各等級(jí)螺栓的常用材料與工藝對(duì)照表，僅供參考，實(shí)際應(yīng)用請(qǐng)遵循相關(guān)規(guī)范，并以工藝驗(yàn)證結(jié)果為準(zhǔn)。
| 性能等級(jí) | 強(qiáng)度分類 | 典型應(yīng)用 | 常用材料 | 工藝 |
|---|---|---|---|---|
| 3.6/4.6/4.8 | 低強(qiáng)度 | 家具、貨架、裝飾件、輕載設(shè)備 | Q235、1008、1010、ML08、ML10 | 直接冷鐓成型，不做熱處理（個(gè)別小規(guī)格會(huì)退火去應(yīng)力） |
| 5.6/6.8 | 中低強(qiáng)度 | 農(nóng)機(jī)、工裝夾具、設(shè)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(huì)做回火消除應(yīng)力 |
| 8.8 | 中高強(qiáng)度 | 汽車、鋼結(jié)構(gòu)副件、機(jī)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(qiáng)度 | 工程機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)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(yán)控氫脆和脫碳，硬度 32-39HRC |
| 12.9 | 超高強(qiáng)度 | 高壓設(shè)備、重載結(jié)構(gòu)件、精密機(jī)械關(guān)鍵連接 | 35CrMoA、42CrMoA、40CrNiMoA、SCM440 | 高級(jí)調(diào)質(zhì) + 低溫去應(yīng)力回火 + 成品探傷，全程防氫脆、防脫碳，硬度 39-44HRC |
結(jié)語(yǔ)
決定性能等級(jí)的，尤其是高強(qiáng)度以上等級(jí)，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(dá)不到要求。下次再有人跟你說 “用 45 號(hào)鋼就能做 8.8 級(jí)螺栓”，你就知道，這只是故事的一半。
