螺栓热处理研究
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指导老师： 班 级：================= 姓 名： ============ 学 号： 2243 时 间：
【摘要】：本次毕业设计我的课题是双头螺栓和螺母的
工艺研究。但是由于时间的限制，PPT我主要简述螺栓热 处理研究。首先我们通过成分分析和910 ℃完全退火后的 金相组织报告得出螺栓钢种是20钢。20钢属于低碳钢，所 以做紧固件——螺栓时力学性能要求较低，所以我们采用 了两种热处理工艺方式： •完全退火后正火 •完全退火后淬火+低温回火 实验结果: 螺栓原始工件是将正火做为最终热处理的，但 淬火+回火的热处理方式提高了螺栓的力学性能。
• 感谢我的指导老师给予了细致的指导，提出了 很多宝贵的意见。 • 诚恳地请各位老师对我的演讲多加批评指正， 使我及时完善不足之处。 • 谨以此致谢，路还长，唯勤勉能行。
• 正火的性能等级为3.6级，低温回火后是4.8级。
• 有良好综合的力学性能。
4. 试 样 制 备
用砂轮切割机从双头螺栓的螺来自百度文库处截取试样为Φ18x30mm的螺 栓若干，做好标识。
5. 工 艺 过 程
•表5.1 成分分析
5.1 成 分 分 析 和 组 织 分 析 确 定 钢 种
成分 Fe C Si Mn P S Cr Mo Ni Al Co Cu Nb Ti V W
螺栓成分（%） 98.9 0.154 0.213 0.416 0.0262 0.0143 0.0277 ＜0.0100 0.0119 ＜0.0050 ＜0.0100 0.0123 ＜0.0050 0.0022 ＜0.0050 ＜ 0.0250
Pb
0.122
成分分析结果： 螺栓处于15～20钢
5.1.2
1. 在制样的过程操作不当。 2. 热处理时加热温度和加热时间
7. 实 验 结 论
1. 螺栓是20钢，适用硬度范围52～100HRB，正火的性能等级为3.6级，回火 后是4.8级。 2. 原始工件是将正火做为最终热处理。 3. 淬火+低温回火后螺栓的性能优于正火。 4. 正火方便又经济，效率较高。 5. 碳含量太低无法满足双头螺栓的性能要求，螺栓材料选中碳钢比较合适。
•综述螺栓是20钢。
表5.1.2 螺栓完全退火成分分析
5.2 20 钢 螺 栓 正 火 工 艺
•图5.2.1 螺栓 原始组织 放大倍500× 金相组织：珠光体+铁素体 硬度： 61.3HRB
•图5.2.2 螺栓 正火组织 放大500× 金相组织：少量珠光体+铁素体 硬度： 64.4HRB
正火与原始件相比：原始工件可能是将正火做为最终热处理
5. 3 工 艺 曲 线
温 度 910℃
Ac3 855 ℃
920 ℃ 20min 炉冷 至550 ℃ 空冷 空 冷
920℃ 20min
18min
水 淬
200 ℃ 30min
空 冷
完全退火
正火 时间
淬火
低温回火 时间
图5.3
螺栓热处理工艺曲线
6.4 螺栓淬火+低温回火
回火板条马氏体 硬度为 74.8HRB
送检 单位
金 相 检 验 报 告
螺栓完全退火成分分析 2014年12月24日 多相组织分析［ SS 2006-02 ］ 珠光体:27.0%; 铁素体:73.0%;
送检时间
成分分析：
•珠光体含量27.0% ，
检验 项目 评定 级别
PWc=0.77%
即螺栓为20钢
试样图片：（ 打印放大倍数：200 ）
•910 ℃完全退火后的平衡 组织与20钢退火相近，工艺 制定上延续用20钢进行正火、 淬火和回火工艺。
符合范围52～100HRB
图6.4 回火后的组织
6.5 工 艺 总 结
表6.5 不同工艺硬度对比 成品件 螺栓（HRB） 61.3 完全退火 57.3 正火 64.4 淬火 91.2 低温回火 74.8
•
硬度差异总结
1. 原始工件有可能是将正火做为最终热处理的20钢。
2. 淬火+低温回火工艺优于正火。 • 金相组织问题总结
【关键词】：螺栓，完全退火，正火，淬火+低温回火。
1. 螺 栓 背 景
螺栓是双头螺栓中间的螺杆部分，双头螺栓是指两端均 有螺纹的圆柱形紧固件，螺栓在工作时承受轴向拉应力和横 向力 ，用于连接机械的固定链接功能。
2. 工 件 情 况
图2.1 双头螺栓、螺母工件实图
3. 工 艺 性 能 要 求
• 使用硬度范围是52～100HRB.
【摘要】：本次毕业设计我的课题是双头螺栓和螺母的
工艺研究。但是由于时间的限制，PPT我主要简述螺栓热 处理研究。首先我们通过成分分析和910 ℃完全退火后的 金相组织报告得出螺栓钢种是20钢。20钢属于低碳钢，所 以做紧固件——螺栓时力学性能要求较低，所以我们采用 了两种热处理工艺方式： •完全退火后正火 •完全退火后淬火+低温回火 实验结果: 螺栓原始工件是将正火做为最终热处理的，但 淬火+回火的热处理方式提高了螺栓的力学性能。
• 感谢我的指导老师给予了细致的指导，提出了 很多宝贵的意见。 • 诚恳地请各位老师对我的演讲多加批评指正， 使我及时完善不足之处。 • 谨以此致谢，路还长，唯勤勉能行。
• 正火的性能等级为3.6级，低温回火后是4.8级。
• 有良好综合的力学性能。
4. 试 样 制 备
用砂轮切割机从双头螺栓的螺来自百度文库处截取试样为Φ18x30mm的螺 栓若干，做好标识。
5. 工 艺 过 程
•表5.1 成分分析
5.1 成 分 分 析 和 组 织 分 析 确 定 钢 种
成分 Fe C Si Mn P S Cr Mo Ni Al Co Cu Nb Ti V W
螺栓成分（%） 98.9 0.154 0.213 0.416 0.0262 0.0143 0.0277 ＜0.0100 0.0119 ＜0.0050 ＜0.0100 0.0123 ＜0.0050 0.0022 ＜0.0050 ＜ 0.0250
Pb
0.122
成分分析结果： 螺栓处于15～20钢
5.1.2
1. 在制样的过程操作不当。 2. 热处理时加热温度和加热时间
7. 实 验 结 论
1. 螺栓是20钢，适用硬度范围52～100HRB，正火的性能等级为3.6级，回火 后是4.8级。 2. 原始工件是将正火做为最终热处理。 3. 淬火+低温回火后螺栓的性能优于正火。 4. 正火方便又经济，效率较高。 5. 碳含量太低无法满足双头螺栓的性能要求，螺栓材料选中碳钢比较合适。
•综述螺栓是20钢。
表5.1.2 螺栓完全退火成分分析
5.2 20 钢 螺 栓 正 火 工 艺
•图5.2.1 螺栓 原始组织 放大倍500× 金相组织：珠光体+铁素体 硬度： 61.3HRB
•图5.2.2 螺栓 正火组织 放大500× 金相组织：少量珠光体+铁素体 硬度： 64.4HRB
正火与原始件相比：原始工件可能是将正火做为最终热处理
5. 3 工 艺 曲 线
温 度 910℃
Ac3 855 ℃
920 ℃ 20min 炉冷 至550 ℃ 空冷 空 冷
920℃ 20min
18min
水 淬
200 ℃ 30min
空 冷
完全退火
正火 时间
淬火
低温回火 时间
图5.3
螺栓热处理工艺曲线
6.4 螺栓淬火+低温回火
回火板条马氏体 硬度为 74.8HRB
送检 单位
金 相 检 验 报 告
螺栓完全退火成分分析 2014年12月24日 多相组织分析［ SS 2006-02 ］ 珠光体:27.0%; 铁素体:73.0%;
送检时间
成分分析：
•珠光体含量27.0% ，
检验 项目 评定 级别
PWc=0.77%
即螺栓为20钢
试样图片：（ 打印放大倍数：200 ）
•910 ℃完全退火后的平衡 组织与20钢退火相近，工艺 制定上延续用20钢进行正火、 淬火和回火工艺。
符合范围52～100HRB
图6.4 回火后的组织
6.5 工 艺 总 结
表6.5 不同工艺硬度对比 成品件 螺栓（HRB） 61.3 完全退火 57.3 正火 64.4 淬火 91.2 低温回火 74.8
•
硬度差异总结
1. 原始工件有可能是将正火做为最终热处理的20钢。
2. 淬火+低温回火工艺优于正火。 • 金相组织问题总结
【关键词】：螺栓，完全退火，正火，淬火+低温回火。
1. 螺 栓 背 景
螺栓是双头螺栓中间的螺杆部分，双头螺栓是指两端均 有螺纹的圆柱形紧固件，螺栓在工作时承受轴向拉应力和横 向力 ，用于连接机械的固定链接功能。
2. 工 件 情 况
图2.1 双头螺栓、螺母工件实图
3. 工 艺 性 能 要 求
• 使用硬度范围是52～100HRB.