“熱處理”是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)金屬緊固件進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)與性能，賦予材料限性能和高強(qiáng)度螺栓限服役性能的技術(shù)。但要完全掌握并產(chǎn)生一定效果則非易事，它既是一門(mén)理論性很強(qiáng)的技術(shù)，又是一類(lèi)具有豐富內(nèi)涵的工藝實(shí)踐過(guò)

　　實(shí)踐性很強(qiáng)說(shuō)的是熱處理工藝隨著材料和高強(qiáng)度螺栓千變?nèi)f化，且不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展、不斷進(jìn)步?？梢钥吹剑瑳](méi)有哪個(gè)材料可以離開(kāi)熱處理，沒(méi)有哪個(gè)高強(qiáng)度螺栓不依賴(lài)熱處理。需要特3指出熱處理是當(dāng)今賦予材料限性能，賦予高強(qiáng)度螺栓限服役性能的僅有的兩種技術(shù)之一。

　　高強(qiáng)度螺栓熱處理與制坯技術(shù)、切削技術(shù)不同。冷鐓制坯、鍛造制坯、鑄造制坯和焊接制坯可以制出一定形狀和大尺寸的坯件，十分顯眼。而熱處理技術(shù)是高強(qiáng)度螺栓制造的“內(nèi)科學(xué)”， 賦予的是性能，既不顯山，也不露水。熱處理是一個(gè)特殊工藝過(guò)程。它通過(guò)改變組織結(jié)構(gòu)來(lái)提高工件的性能，但不改變其形狀，而事實(shí)是若要了解工件熱處理后性能好壞則大多數(shù)需做破壞性試驗(yàn)，而重要的螺栓來(lái)說(shuō)，某些工藝缺陷(質(zhì)量問(wèn)題、包括材料問(wèn)題)在使用u才會(huì)逐漸暴露出來(lái)。所以，熱處理是不同于其他加工方式的一種重要工序。

　　熱處理工藝在高強(qiáng)度螺栓制造中，對(duì)性能的改變有較為突出的作用。若將熱處理與冷鐓、冷擠、冷沖、部分切削加工密切配合，能夠?qū)Ω邚?qiáng)度螺栓的精度以及成品率提升一個(gè)較高的水平。

　　對(duì)于重要高強(qiáng)度螺栓的材料應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)性檢驗(yàn)，對(duì)供方提供的檢驗(yàn)文件如合格證、質(zhì)保書(shū)及檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)材料定期確認(rèn)檢驗(yàn)主要是驗(yàn)證其材質(zhì)的各項(xiàng)性能是否符合相關(guān)的材料標(biāo)準(zhǔn)和緊固件熱處理的技術(shù)條件要求。熱處理前螺栓的質(zhì)量狀況，包括前處理和晶粒度，都對(duì)照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。熱處理工藝本身，同樣包括兩個(gè)層面的工作，一是熱處理工藝創(chuàng)新，包括適工藝的研究，含預(yù)先熱處理(球化退火或軟化退火)的設(shè)計(jì)、加熱和冷卻工序的設(shè)計(jì)等，二是熱處理工藝的優(yōu)化，即佳工

熱處理工藝實(shí)施

　　熱處理工藝的關(guān)鍵就是控制加熱速度、加熱溫度、氣氛保護(hù)、保溫時(shí)間、冷卻介質(zhì)、冷卻速度等內(nèi)容。

　　一般而言，一定加熱速度下，加熱溫度越高、保溫時(shí)間越長(zhǎng)，得到的奧氏體晶粒就越粗大，反之亦然。

　　奧氏體晶粒粗大的長(zhǎng)大過(guò)程一般是大晶粒吞并周?chē)男【Я６偟木ЯＷ兇螅涫艿郊訜崴俣?、加熱溫度、保溫時(shí)間、鋼的成分、未溶粒子的性質(zhì)數(shù)量大小以及原始組織的因素影響。為了得到細(xì)小的奧氏體晶粒，加熱過(guò)程中需要控制加熱溫度、保溫時(shí)間和加熱速度等參數(shù)，加熱溫度高時(shí)，保溫時(shí)間影響很大，需要將保溫時(shí)間縮短，加熱溫度低時(shí)，保溫時(shí)間影響相對(duì)較小，可以將保溫時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。

　　加熱速度越快，奧氏體起始晶粒度越細(xì)小。另外，要具體考慮材料的特點(diǎn)，含碳量、含合金類(lèi)型和多少都有很大影響。一定加熱溫度和保溫時(shí)間內(nèi)，奧綠寰Я５拇笮≡諞歡ǚ段謁娓種刑己康腦黽傭齟?，染忬又随碳含量的X齟蠖跣?。阜N屑尤朧柿康那刻肌⒌銜鐨緯稍?，可有效阻止奥氏体晶粒长大。阜N屑尤隡n、P、O等在一定限度下可增加奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向。

　　Fe-FeC3相圖是鋼鐵材料熱處理工藝的基礎(chǔ)。中低碳鋼淬火就是加熱至臨界點(diǎn)AC3以上30～50℃，保溫一段時(shí)間，使鋼的組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織，然后快速冷卻下來(lái)，以獲得馬氏體的一種熱處理方法。

　　根據(jù)Fe-FeC3相圖可知，中低碳鋼的低完全奧氏體化溫度GS線(xiàn)，是從912℃，下降到727℃。隨著含碳量的逐漸增加，Ｈ率咸寤露戎鸞ハ陸?。中低處字哉啌]屑尤肫淥轄鷦兀豢悸竊又試賾跋煜攏頤強(qiáng)梢雜檬嚼醇撲闃械吞幾值淖畹屯耆率咸寤露?、?p>

　　在含碳量為0.218%～0.77%范圍內(nèi)，鋼中碳含量每增加1%，低完全奧氏體化溫度下降(912-727)℃÷0.77=185℃÷0.77=240℃。因此，只要知道中低碳鋼的碳含量，就可以計(jì)算出該鋼在平衡狀態(tài)下，完全奧氏體終了溫度。

以中低碳結(jié)構(gòu)鋼為例，完全奧氏體終了溫度計(jì)算如下：
45K鋼：912℃-240℃×0.45=804℃。
35K鋼: 912℃-240℃×0.35=828℃。
10B33鋼：912℃-240℃×0.35=828℃
SWRCH25K鋼：912℃-240℃×0.25=852℃
10B21鋼：912℃-240℃×0.21=861.4℃

　　考慮到低碳鋼的淬火是完全淬火，獲得的是板條狀馬氏體組織，且在含碳量低于0.25%的鋼是不易產(chǎn)生淬火裂紋的 故選擇淬火溫度時(shí)可盡量選上限。因此，10B21鋼選擇的淬火溫度為880℃～890℃;SWRCH25K鋼選擇的淬火溫度為870℃～880℃;而在實(shí)際生產(chǎn)中選擇的淬火溫度為900℃，即不會(huì)開(kāi)裂，也不易晶粒長(zhǎng)大。

　　淬火冷卻根據(jù)淬火介質(zhì)的冷卻速度、工件的大小、工件的材質(zhì)，碳素鋼 栓在淬火冷卻過(guò)程中，不同尺寸的工件、不同材料的工件、不同冷卻方式的工件，其得到的淬火組織是不同的。

　　例如M6的螺栓，體積熱量少，進(jìn)入快速淬火油淬火介質(zhì)中5～6秒就完成了淬火冷卻轉(zhuǎn)變的過(guò)程，而同樣材料的M24的螺栓，體積熱量多，進(jìn)入水溶液淬火介質(zhì)中2 3秒時(shí)還處于蒸汽膜階段，需8～10秒才能完成冷卻過(guò)程，相對(duì)M6的螺栓而言，其冷卻速度要慢了很多，因此得到的組織除馬氏體以外，還有其他非馬氏體組織或托氏體、貝氏體、先共析鐵素體等。

　　由此可見(jiàn)，淬火冷卻過(guò)程的轉(zhuǎn)變主要是要控制冷卻速度，而確定合適的冷卻 度時(shí)要估計(jì)出其臨界冷卻速度，根據(jù)臨界冷卻速度，綜合考慮淬火介質(zhì)類(lèi)型、工件體積、工件材質(zhì)等參數(shù)，綜合編制淬火冷卻的參數(shù)。所以淬火冷卻的轉(zhuǎn)變具體就是靈活運(yùn)用CCT圖。