1。3 高强度螺栓生产用钢   

    在制造紧固件过程中，钢材的选择是十分重要的，特别是高强度紧固件，对材料的要求更加严格，因为材料的好坏和紧固件的性能是密切相关的。如果由于钢材的选择不当，或是利用不合格的钢材进行生产，都会使紧固件的性能到不到预期的要求，这会使紧固件的使用寿命大大下降，甚至会造成严重的经济损失或人生安全，亦或是由于钢材的的选择使得生产困难，导致制造成本高，这两种情况无论是哪一种都是不允许的，因此材料的选择是至关重要的，进料后的检验也是不可缺少的。

高强度螺栓用钢按照各自的产品特点主要分为三种：调质钢、非调质钢钢、耐延迟断裂超细化合金钢[13]。

    （1）调质钢，主要是中碳钢、低合金钢、合金钢系列。主要生产加工8。8~12。9级的高强度螺栓。一般情况下，如果我们采用淬火+低温回火，最后紧固件的不管是塑性还是韧性都不能达到要求，因为中碳合金钢的强度和塑性在经过常规的热处理后处于相对矛盾的关系，因此，我们为了追求高的性能，通常采用淬火+高温回火，即调质处理工艺等措施。

而低碳低合金结构钢经过淬火后，获得的组织主要是低碳马氏体组织，约占80%以上，有时甚至达到100%，这类钢被统称为低碳马氏体钢。它的硬度为HRC45～ 50 ，屈服强度为1000～1300 MPa，抗拉强度为1200～1600 MPa，并且具有很好的塑性和韧性（A≥10%，Z≥40%，AKV≥ 59 J)，以及良好的冷加工性、可焊性和热处理时变形小等优点[4]。由于这些优良性能，低碳马氏体逐渐成为提高钢材强韧性和延长机器零件寿命的一个重要途径，其应用也越来越广泛[14]。低碳低合金钢应用在高强度螺栓中的材料主要有15MnVB、20MnSi、20钢、20MnTiB等[4]。

如生产4102连杆螺栓、主轴螺栓等，某厂家过去采用35Cr-Mo材料制造，但是由于其冷镦性能差，导致生产过程中出现掉头、开裂等问题，因此而产生大量不良品，造成了严重的损失，并且发动机在行使的过程中有时会出现连杆螺栓断裂，导致发动机捣缸现象而造成发动机报废。在发现问题后，该厂放弃了原先的材料，更换使用了M1L5MnVB，此时发现同样生产的4102发动机连杆螺栓的静强度比之前用M3L5CrMo生产的提高了35%左右，从而大大提高了螺栓的承载能力，大约45%~70%。此外，采用低碳合金钢由于其塑性好，在进行冷镦时是不容易产生开裂的，冷镦模具也不易损坏，螺纹成型时，搓丝板、滚丝轮等都不易损坏，这不但减低了生产成本，提高了生产效率，而且最重要的是使螺栓的性能的到了改善和提高[13]。

    （2）非调质钢，也可称为微合金非调质钢。由于非调质钢本身没有多量合金元素，而且不需要进行调质处理，只需要控在进行热加工时的变形量以及随后的冷却速度，就可以保证它的力学性能，这既可以节约热处理所产生的能耗，又可以缩短生产周期，最后达到降低钢材的成本的效果[4]。非调质钢加工螺栓成品的等级主要是8。8级和10。9级。用非调质钢制造螺栓不但可以省去螺栓冷拔前的球化退火的热处理工序和螺栓成形后的淬火回火的热处理工序，节省了这两个热处理工序的成本消耗，同时还可以减轻螺纹压渐脱碳的倾向，使得螺栓的成品率得到提高。

目前，用非调质钢制造的高强度螺栓主要应用于汽车制造行业，但是非调质钢螺栓在市场上的总体数量仍然较少，应用范围也比较局限。这是因为与调质钢螺栓相比，它的成本虽然下降了不少，但是其性能，尤其是韧性较低，强度水平也不够稳定，另外冷锻时模具寿命有所降低，这些问题都使得非调质钢的适用范围受到限制[4]。因此非调质钢主要用来制造8。8级的螺栓，另外还有的少量双头10。9级螺栓也可采用非调质钢制造。