汽车紧固件@@@@常用钢@@材介绍@@

在@@紧固件@@制造中@@，正确选用紧固件@@材料是重要一环@@，因为紧固件@@的性能和@@其材料有着密切的关系@@。如材料选择不当或不正确@@，可能造成性能达不到要求@@，使用寿命缩短@@，甚至发生意外或加工困难@@，制造成本高等@@，因此@@，紧固件@@材料的选用是非常重要的环节@@。

金属紧固件@@的材料主要为钢@@材@@，使用的钢@@的种类@@，可分为@@：冷墩@@钢@@@@、易切削钢@@@@、普通不锈钢@@@@、耐热钢@@以@@及高温钢@@@@。钢@@材的种类繁多@@，牌号@@更是数不胜数@@，

今天@@，法士威@@根据@@国标中钢@@的分类标准@@，梳理紧固件@@选用钢@@材的类别@@，介绍紧固件@@最常用钢@@材@@-冷镦钢@@的产品@@特性@@，钢@@材的常用牌号@@@@，这些牌号@@的钢@@材所遵照的国际标准和@@国家标准@@,它们所适合制造的紧固件@@种类和@@性能等级@@以@@及冷镦钢@@的冷顶锻@@试验@@。

1、钢@@的分类标准和@@种类@@

无论多么繁杂的材料@@，分类都离不开下图的逻辑层次@@， 钢@@分类@@也是遵照这个原则@@@@：

1) 根据@@GB/T 13304.1钢@@分类@@，按化学成分@@分类标准@@:  

  ▲非合金钢@@@@@@

  ▲低合金钢@@@@@@

  ▲合金钢@@@@

非合金钢@@@@@@就是碳@@钢@@@@也叫碳@@素钢@@@@@@,碳@@钢@@@@是碳@@含量在@@@@0.0218-2.11%(质量分数@@) 的铁碳@@合金@@,以@@碳@@含量的高低将碳@@钢@@@@分为@@：

低碳@@钢@@@@@@: C% ≤ 0.25%；中碳@@钢@@@@@@：0.25% < C% ≤ 0.6% 和@@高碳@@钢@@@@@@：C% ≥ 0.60%。

在@@碳@@钢@@@@的基础上添加合金元素以@@便调整钢@@的某些性能@@，不同合金含量的高低@@，分为低合金钢@@@@@@和@@合金钢@@@@@@。

非合金钢@@@@@@、低合金钢@@@@@@和@@合金钢@@@@合金元素规定含量界限值可参考标准@@GB/T 13304.1-2008表@@1：

在@@GB/T3098.1-2010 表@@ 2 材料中@@,对螺栓@@@@材料的分类是三种@@：碳@@钢@@@@、添加元素的碳@@钢@@@@@@、合金钢@@@@。

其中@@,碳@@钢@@@@属于非合金钢@@@@@@@@，添加元素的碳@@钢@@@@@@根据@@所添加的元素@@（硼@@、锰@@、铬@@）的含量属于表@@中的@@非合金钢@@@@@@或低合金钢@@@@@@@@。

在@@GB/T3098.1-2010 表@@ 2 中的@@g备@@注中@@，合金钢@@@@至少应含有铬@@@@Cr、镍@@Ni、钼@@Mo和@@钒@@@@V四@@种元素中的@@一种元素@@@@，其最小含量铬@@@@0.30%，镍@@0.30%，钼@@0.10%，钒@@0.10%。

“当含有二@@、三或四@@种复合的合金成份时@@，合金元素的含量不能少于单个合金元素含量总和@@的@@70%”,

这句话使人费解@@，根据@@ISO898-1:2009，应该是@@：“当含有二@@、三或四@@种复合的合金成份时@@，这些二@@、三或四@@种的合金的总和@@值@@，不能少于对应的二@@、三或四@@种最小含量和@@的@@70%。

例如@@，某种合金钢@@@@@@，含铬@@@@0.2%，镍@@0.1%，则@@（0.2%+0.1%）<（0.30%+0.30%）×70%,这种钢@@就不是合金钢@@@@@@。

2）根据@@GB/T 13304.2钢@@分类@@，按主要质量等级@@@@和@@主要性能或使用特性的分类@@：

a) 按主要质量等级@@@@：普通质量@@、优质和@@特殊质量非合金钢@@@@@@@@；普通质量@@、优质质量和@@特殊质量低合金钢@@@@@@@@；优质质量和@@特殊质量合金钢@@@@@@。

b) 按主要性能或使用特性@@--部分摘要@@:

▲表@@1 非合金钢@@@@@@的主要分类及举例@@@@

▲表@@2 低合金钢@@@@@@的主要分类及举例@@@@

▲表@@3 合金钢@@@@的主要分类及举例@@

上面的三个表@@只是@@GB/T 13304中部分内容的摘选@@，从中可以@@看出不同紧固件@@选用的不同钢@@材的类别和@@属性@@。

2、冷镦钢@@的特点@@、化学成分@@、常用标准和@@分类@@

紧固件@@的主要制造工艺@@方法是冷镦@@( 螺栓@@、螺母@@等产品@@@@)和@@冲压@@（簧片类紧固件@@和@@垫片等@@）工艺@@。

原材料主要是冷镦用热轧盘条@@、热轧钢@@板钢@@带@@。

a) 由于冷镦钢@@是常温下利用金属塑性加工成型@@，每个零件的变形量很大@@，承受的变形速度也高@@。

紧固件@@行业用@@“不开裂@@、淬得上@@”6个子形容冷墩@@钢@@@@的品质标准@@，因此@@，对冷镦钢@@原料的性能要求十分严格@@，所有元素的含量要满足紧固件@@性能等级@@的材料要求@@。

碳@@ C 含量过高@@，冷成形性能将降低@@；太低则@@无法满足零件机械性能的要求@@；锰@@Mn能提高钢@@的渗透性@@，但添加过多则@@会强化基体组织而影响冷成形性能@@；在@@零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向@@。

硅@@Si能强化铁素体@@@@，促使冷成形性能降低@@，材料延伸率下降@@。

硫@@ S 和@@磷@@ P 为杂质元素@@，它们的存在@@会沿晶界产生偏析@@，导致晶界脆化@@，损害钢@@材的机械性能@@，应尽可能降低@@。

硼@@ B 元素虽然具有显著提高钢@@材渗透性等作用@@，但同时会导致钢@@材脆性增加@@。含硼@@量过高@@，对螺栓@@@@，螺钉和@@螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的@@。

合金钢@@@@至少应含有铬@@@@Cr、镍@@Ni 、钼@@Mo和@@钒@@@@V一种元素@@。

铬@@：显著提高钢@@的抗腐蚀能力和@@抗氧化能力@@，调高耐磨性和@@保持高温强度@@。能提高渗碳@@层含碳@@量@@，提高钢@@的淬透性@@。

镍@@：提高钢@@的强度而不降低其塑性@@，改善钢@@的低温韧性@@，使钢@@具有优良的冷@@、热加工性和@@冷成形性能@@；降低钢@@的临界冷却速度@@，提高钢@@的淬透性@@。

钼@@：强化铁素体@@，提高钢@@的强度和@@硬度@@；降低钢@@的临界冷却速度@@，提高钢@@的淬透性@@。提高钢@@的耐热性和@@高温强度@@。

钒@@：可使钢@@的晶粒细化@@，韧性增大@@；可提高钢@@的高温持久强度和@@蠕变抗力@@。可调节钢@@的淬透性@@。

b) 冷墩@@钢@@@@的常用标准@@

ISO 4954《冷镦和@@冷挤压钢@@@@》

GB/T6478《冷镦和@@冷挤压用钢@@@@》

GB/T28906《冷镦钢@@热轧盘条@@》

GB/T5953《冷镦钢@@丝@@》

Q/BQB517《冷镦钢@@盘条@@》-宝钢@@@@

JIS G3507《冷镦钢@@用碳@@素钢@@@@盘条@@》-日@@本@@

JIS G4051《机械制造用碳@@素钢@@@@@@》-日@@本@@

JIS G4053《机械制造用合金钢@@@@@@》-日@@本@@

SAE J403《碳@@钢@@@@化学成分@@@@》-美国@@

SAE J404《碳@@钢@@@@化学成分@@@@》-美国@@

SAE J404《碳@@钢@@@@化学成分@@@@》-美国@@

DIN 1654《冷镦和@@冷挤压钢@@@@》-德国@@

c) 根据@@GB/T6478-2015《冷镦和@@冷挤压用钢@@@@》，并按照国际标准和@@国内通用规则@@@@，冷镦钢@@按热处理@@方式有@@4种类型@@：

1）非热处理@@型@@：紧固件@@冷墩@@成形后@@不需要进行热处理@@@@。

加工的成品等级@@是@@4.6-6.8级@@。

2）表@@面硬化型@@：紧固件@@冷墩@@成形后@@需经表@@面渗碳@@@@（渗氮@@）处理@@， 然后再进行淬火加低温回火处理@@@@。

加工的成品主要是自攻钉和@@自钻螺钉@@。

3）调质型@@（包括含硼@@钢@@@@@@）：紧固件@@冷墩@@成形后@@，先正火再淬火加高温回火处理@@@@，或直接进行淬火加高温回火处理@@@@。

加工的成品等级@@是@@8.8-12.9级@@。

4）非调质型@@@@：不需要调质热处理@@@@，在@@钢@@中加入微量合金元素@@，使其在@@轧制或锻造状态就具备@@良好的综合机械性能@@，从而可以@@减少淬火加回火过程@@。

加工的成品参考@@GB/T3098.22 细晶非调质钢@@螺栓@@@@、螺钉和@@螺柱机械等级@@@@8.8F-10.F。

3、常见牌号@@的钢@@材@@

a) SWRCH=steel wire (rod) for cold heading=冷锻用碳@@钢@@@@线材@@@@,是日@@本@@牌号@@的钢@@@@，在@@JIS G3507-2010和@@Q/BQB517-2018中都有牌号@@和@@@@化学成分@@的规定@@。

SWRCH6A、SWRCH8A适用于生产@@3.6-4.6级@@的标准件和@@非标件@@。

SWRCH10A适用于生产@@4.8-6.8级@@标准件@@和@@非标件@@。

SWRCH15A适于生产各种@@4.8-6.8级@@紧固件@@@@、焊钉@@。

SWRCH18A、SWRCH22A适用于生产@@8.8-10.9级@@各种中@@、高强度自攻丝钉和@@标准件@@。

SWRCH35K、SWRCH40K、SWRCH45K适用于生产@@8.8-10.9级@@螺栓@@@@、螺母@@。

以@@SWRCH18A为例@@，字母和@@数字的含义@@：

S-碳@@素钢@@@@，WR-线材@@， CH-冷锻钢@@@@，18-平均含碳@@量@@0.18%，A-脱氧方式@@，铝镇定钢@@@@；镇定钢@@是完全脱氧的钢@@@@，氧的质量分数@@不超过@@0.01%。

这种编号@@是日@@本@@标准@@编号@@@@，以@@SWRCH35K为例@@，字母和@@数字的含义@@：

S-碳@@素钢@@@@，WR-线材@@， CH-冷锻钢@@@@，35-平均含碳@@量@@0.35%，K-脱氧方式@@，硅@@铝镇定钢@@@@@@。

b) SCM435和@@SCM440H是日@@本@@标准@@JIS G4053机械制造用合金钢@@@@@@钢@@材@@，在@@Q/BQB517-2018中也有规定@@@@，对应国内钢@@材@@35CrMo和@@42CrMo。

SCM435和@@SCM440H是生产@@10.9-12.9级@@高强度紧固件@@的常用钢@@种@@，适用于生产@@10.9-12.9级@@螺栓@@@@、螺母@@。

这种编号@@是日@@本@@标准@@编号@@@@，以@@SCM440H为例@@，字母和@@数字的含义@@：

SCM-铬@@钼@@钢@@@@：S-Steel钢@@，C-Cr铬@@，M-Mo钼@@， 4–钼@@含量@@4%左右@@，40-碳@@含量大约@@0.40%上下@@，H-保证淬透性钢@@@@。

c) ML20MnTiB是生产@@10.9级@@钢@@结构用标准件的常用钢@@种@@, 适用于生产@@10.9级@@各种型号@@钢@@结构螺栓@@@@@@。

ML是铆螺钢@@的首字母@@。在@@GB/T6478 《冷镦和@@冷挤压用钢@@@@》有规定@@。

这个编号@@是国标编号@@@@，ML-冷墩@@铆螺钢@@@@，取铆螺汉语拼音的首字母@@，20-平均碳@@含量@@0.20%，Mn- 锰@@，Ti-钛@@， B-硼@@，三种合金的小于@@1.5%。

d) 10B21、10B28、10B33适用于生产@@8.8～10.9级@@各种型号@@紧固件@@@@，主要用于生产@@8.8～10.9级@@标准件@@。

在@@SAE J403-2014 《碳@@钢@@@@化学成分@@@@》和@@Q/BQB517-2018中有规定@@@@。

这种编号@@是美国@@标准编号@@@@，10-碳@@素钢@@@@，B-硼@@钢@@@@，21-平均碳@@含量@@0.21%。

e) ML35适用于生产@@8.8级@@螺栓@@@@、螺母@@、法兰螺栓@@@@、内六角螺栓@@等@@。

符合@@GB/T6478《冷镦和@@冷挤压用钢@@@@》规范@@。相当于@@SWRCH35K。

f) 35VB 是合金结构钢@@@@，是生产@@高档次@@10.9级@@钢@@结构螺栓@@@@的钢@@种@@。

g) SCr420和@@SCr440是生产@@12.9级@@高强度紧固件@@的钢@@种@@，是日@@本@@标准@@JIS G4053机械制造用合金钢@@@@@@钢@@材@@，在@@Q/BQB517-2018中也有规定@@@@。

h)70钢@@、65Mn、60Si2Mn适用于弹性垫圈@@紧固件@@制造@@，Q235B35号@@和@@@@45号@@钢@@是优质碳@@素钢@@@@@@，可用于不同硬度要求的平垫圈@@的制造@@

4、冷墩@@试验@@

冷墩@@（冷顶锻@@、压扁@@）试验是冷墩@@钢@@@@最重要的指标之一@@。

一般要求外六角螺栓@@应保证@@1/2H试验合格@@，螺母@@和@@法兰面螺栓@@@@及非标件必须保证@@1/3H试验合格@@。

冷墩@@试验@@执行@@YB/T5293《金属材料顶锻试验方法@@》。

试样顶锻时的变形@@：