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螺栓的热处理工艺设计

（哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150000）

摘要：本文简要介绍了螺栓的定义、分类、服役条件、失效形式以及常用材料，针对一种用于汽车上的高

强度螺栓，通过对其性能要求的分析，选择SCM435钢制造该螺栓。查阅热处理手册等设计出SCM435钢

螺栓的热处理工艺，包括球化退火、淬火、高温回火。重点分析了螺栓的磷脆与氢脆现象，并给出了相应

的检测手段与处理方法。简要介绍了螺栓的质量检测方法。

关键词：螺栓；热处理；SCM435钢；除磷；氢脆

一、概述

1.1.定义

螺栓，是由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配

合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，

又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。

螺栓的原理是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固

器物机件的工具。

螺栓在日常生活当中和工业生产制造当中，是少不了的，螺栓也被称为“工业之米”。可

见螺栓的运用之广泛。螺栓的运用范围有：电子产品、机械产品、数码产品、电力设备、机

电机械产品、船舶、车辆、水利工程、化学实验等。

1.2.螺栓的分类

1.2.1六角螺栓

六角螺栓是应用最广的一类螺栓。其A级和B级螺栓用于重要的、装配精度要求高，

以及承受较大冲击、振动或交变载荷的场合。其C级螺栓用于表面比较粗糙、装配精度要

求不高的场合。螺栓上的螺纹，一般均为普通螺纹。普通螺纹螺栓自锁性较好，主要用于薄

壁零件上或承受冲击、振动或交变载荷的场合。一般螺栓上都是制成部分螺纹，全螺纹螺栓

主要用于公称长度较短的螺栓以及要求较长螺纹的场合。

1.2.2六角法兰螺栓

六角法兰面螺栓的头部由六角头和法兰面两部分组成，其“支撑面积与应力面积字比值”

要大于普通六角头螺栓，故这种螺栓能承受更高的预紧力，防松性能也较好，因而被广泛用

于汽车发动机、重型机械等产品上。

1.2.3六角头头部带孔、带槽螺栓

使用时，可通过机械方法将螺栓锁合，防松可靠。

1.2.4六角头螺杆带孔螺栓

螺杆上制出开口销孔过金属丝孔，采用机械放松，防松可靠。

1.2.5六角头铰制孔螺栓

带铰制孔螺栓能精确的固定被链接零件的相互位置，并能承受有横向里产生的剪切和挤

压。

1.2.6十字槽凹突六角头螺栓

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安装拧紧方便，主要用于受载较小的轻工、仪器仪表。

1.2.7方头螺栓

方头尺寸较大，受力表面也较大，便于扳手卡住其头部，或依靠其他零件起止转作用。

也可用于带T型槽的零件中，以便调整螺栓位置。C级方头螺栓常用于比较粗糙的结构上。

1.2.8沉头螺栓

方颈或榫有止转作用，多用于被连接零件表面要求平坦或光滑的场合。

1.2.9T型槽螺栓

T型槽螺栓适用于螺栓只能从被联接零件一边进行联接的场合。将螺栓从T型槽中插入

后再转动90度，即可使螺栓不能脱出，也可用于结构要求紧凑的场合。

1.2.10地脚螺栓

专供预埋混泥土基础中，供固定机器、设备的底座用。

1.2.11活节螺栓

多用于需经常拆开联接的地方和工装上刚网架螺栓球节点用高强度螺栓，强度高，主要