螺栓為附有螺紋的的圓柱桿狀帶頭物件，一端帶有螺紋的圓柱部份稱為螺柱，用于與螺母配合，另一端為頭部，稱為螺栓頭。螺栓通常由金屬制成，在電絕緣或防腐蝕等特殊場合使用。我國在20世紀(jì)70年代，高強(qiáng)度螺栓采用中碳合金鋼制造，但由于其氫脆和應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性強(qiáng)，常出現(xiàn)產(chǎn)品早期斷裂失效。為改變中碳合金鋼的弊端，研制生產(chǎn)出MI22CrMnB低碳合金鋼，該鋼避免了中碳合金鋼的缺點和不足，并且淬透性高，強(qiáng)韌性優(yōu)良，適合高強(qiáng)度螺栓生產(chǎn)。但在采用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)行熱處理時，螺栓出現(xiàn)大量裂紋及斷裂缺陷，導(dǎo)致不少產(chǎn)品報廢。

螺栓采用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)行熱處理，其熱處理工藝為：880℃加熱后淬入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%-12%的NaCI 水溶液；350-400℃回火，回火后水冷。

分析認(rèn)為，軸向直裂紋兩側(cè)有程度不同的脫碳層，主要物質(zhì)探針測定為Feo及少量Cr、Mn氧化物，說明熱處理前裂紋已存在。這是由于原材料精整殘留或鋼材內(nèi)非金屬夾雜物嚴(yán)重造成的，尤其脆性夾雜物在變形中引起應(yīng)力集中，使裂紋萌生和擴(kuò)展。斜裂紋兩側(cè)無氧化脫碳層，這類裂紋本質(zhì)上是淬火中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的相變組織應(yīng)力造成的。斷口特征呈沿晶斷裂形貌，呈脆性斷裂特征。此外，由于螺栓加工過程中使用的Cao潤滑劑殘留污染了淬火液，在裂紋中存在了被潤滑劑污染的淬火液，探針測試中發(fā)現(xiàn)裂紋中存在Zn、Ca、P元素。橫紋特征是細(xì)小、斷續(xù)并沿晶分布，裂紋兩側(cè)無氧化脫碳。該裂紋是由于回火溫度不均和回火不足，使內(nèi)應(yīng)力消除不徹底，原裂紋處鍍鋅后繼續(xù)擴(kuò)展造成的。該工件齒側(cè)面鼠尾狀裂紋是螺紋加工引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致出現(xiàn)的淬火裂紋。

綜上分析，提出改進(jìn)工藝措施如下：

(1)螺栓采用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)行熱處理時，我們應(yīng)根據(jù)工件鋼材成分，調(diào)整螺栓淬、回火工藝。采用冷卻速度較小的淬火介質(zhì)，降低工件在Ms點附近的冷卻速度，減小淬火應(yīng)力和裂紋傾向。

(2)用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備淬火后應(yīng)及時回火，回火時間調(diào)整適當(dāng)延長，保證回火充分、應(yīng)力消除徹底。

(3)嚴(yán)格檢驗ML22CrMnB鋼材質(zhì)量，防止夾雜物超標(biāo)，并加強(qiáng)鋼材精整質(zhì)量。

工件在熱處理過程中受周圍環(huán)境、操作工藝等的影響，工件可能會產(chǎn)生一些缺陷。因此，了解常見缺陷的防止措施是很有必要的，對于高強(qiáng)度螺栓的熱處理，許多廠家用上述改進(jìn)工藝和措施后，工件裂紋未再出現(xiàn)，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，生產(chǎn)運行良好，不信的話，您也可以試試。