汽车高强度紧固件的开发和应用

　　随着汽车产品向节能、环保、轻量化、小型化发展，汽车用高强度紧固件越来越受到重视。汽车紧固件是汽车的主要连接件、功能件，占汽车零件总数量的50%左右。生产汽车高强度紧固件的关键点，一是材料，二是热处理，无论哪一点有问题，都将导致高强度紧固件的性能失效。我国高强度汽车紧固件的开发研究，还处于相对落后状态。
　　
　　汽车高强度紧固件要获得具有良好综合力学性能的回火索氏体、回火托氏体组织，前提是其淬火时要保证心部得到马氏体组织，这与钢的淬透性密切相关。不论是碳素钢还是合金钢，在*淬透的情况下，紧固件经高温回火得到相同硬度的成品时，它们的力学性能如强度、塑性和韧性等都差不多。但是如果不*淬透的话，即使回火后的硬度与淬透后回火的相同，其屈服强度、锻后伸长率、断面收缩率和冲击韧度等都要低些，其降低程度随淬透程度的减少而增大。
　　
　　淬火加热温度主要根据钢的化学成分，结合具体工艺确定。钢的化学成分是确定淬火温度的主要因素，根据淬火介质的不同，采用的淬火加热温度也不同。对心部淬硬的紧固件来说，由于组织应力和热应力的综合作用，产生的zui大拉应力将处于零件表面附近，从而引起淬裂，这个淬裂危险尺寸与所用淬火介质有关。对于螺栓，水淬时的直径为8～10mm，油淬时的直径为20～39mm。处于危险尺寸的螺栓淬火时，必须采取适当的措施以防止淬裂。
　　
　　汽车的节能化、轻量化发展，对发动机和动力系统的设计提出了更高要求，随着强度的提高，由氢脆引发的断裂，主要是经淬火回火的马氏体钢，发生在屈服强度＞620MPa、硬度值＞31HRC的高强度材料，抗拉强度越高，对氢脆越敏感，材料越容易吸氢，而驱氢越不容易。
　　
　　金相组织对钢的氢脆敏感性影响很明显。回火马氏体、上贝氏体、下贝氏体、索氏体、珠光体、奥氏体对氢脆的敏感性依次降低。汽车紧固件调质热处理是在高温下进行的，为了减少热处理过程中表面氧化的生成，常常在加热炉中加入保护气氛。若保护气氛中含有氢化合物，就有可能在热处理过程中吸氢，增加紧固件的氢脆风险。为防止氢脆，1000～1300MPa高强度紧固件必须在电镀后驱氢。
　　
　　在一定条件下，原材料质量的优劣将影响紧固件生产工艺参数的选择，并直接影响汽车用高强度紧固件综合性能和使用安全。汽车装配过程中，汽车高强度紧固件的开发和应用，还存在着来自原材料供应商和加工制造方面的挑战。