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讲义材料四 热处理和表面处理篇 1、紧固件热处理要求 力学性能为8.8级和高于8.8级的螺栓和05、8（M16的1型螺母）、10及12级的螺母一般都要经过调质处理，才能达到力学性能规定中的各项要求。根据螺栓和螺母的螺纹精度、硬度、加工方法、工艺路线和图样要求的不同，或进行成品热处理，或进行半成品热处理。 成品热处理：是在零件全部加工成形之后进行淬火和回火。螺纹精度为6H、6g的一般规格螺栓和螺母可以进行成品热处理，以减少滚丝轮、搓丝板、丝锥等工具的消耗量，提高生产率和降低生产成本。 半成品热处理：是在加工螺纹之前或下料之后的坯料状态下进行淬火和回火。螺纹精度高于6H、6g或加工工艺、粗糙度和畸变等有特殊要求的螺栓和螺母以及切削加工的小批零件常进行这种热处理方式。 钢结构用高强度大六角螺母为消除牙形变型，确保扭矩系数标准偏差的离散度小，采用墩制后的六角坯料进行调后处理，然后再行攻丝的工艺。 切削成形的螺栓和螺母在加工时表面的脱碳层已基本切除，可以在脱氧良好的盐浴炉中加热淬火。 但是采用冷墩或冷挤成形时，原材料脱碳层不但仍然存在，而且被挤向牙尖，尽管在严格脱氧的盐浴炉中或保护气氛炉中加热，也无法克服原材料本身脱碳。因此E和G值往往超过标准允许的范围。采用可以严格控制碳势的可控气氛热处理炉，就可在加热零件的同时，对其脱碳的表面进行适当的复碳，以保证E和G都在合格范围之内，常用的可控气氛炉有多用炉、网带炉等，所用气氛可以是吸热式、氮基气氛等。 2．紧固件的表面处理 紧固件在使用上为提高防腐蚀性能和抗氧化性能，或是为了装潢美观等的需要，表面需要进行镀层处理。表面处理目前主要有：发黑、镀锌、镀镍、镀铬、热镀锌、达克罗等。 紧固件表面多一层镀层，会增大紧固件外形尺寸和螺纹尺寸。当镀层达到一定厚度时，势必会引起螺纹配合的干涉，内、外螺纹不能正常装配。为保证镀后螺纹的配合，首先要了解镀层厚度与螺纹间隙的关系、了解镀前螺纹的配合间隙，选择适应的螺纹偏差以容纳镀层厚度。 ★1) 电镀： 电镀后的中径比电镀前的中有一个增量。镀层厚度方向与垂直于螺纹轴线的中径方向的增量是—个几 何函数关系，由图可见：镀层厚度给中径的增量，这个增量是镀层厚度的4倍。同时考虑镀层的不均匀性和螺纹毛刺的原因，使镀层螺纹能 顺利装配，经验推荐镀层厚度控制 在δ≤1/6偏差值范围内。只有这 样，当公制6g/6H、美制2A/2B等 级螺纹配合时才不会发生螺纹干涉 问题。如右图 2). 热镀锌 热镀锌是将工件浸入低温溶化的金属内，使金属表面附着溶化的这类金属为保护层。优点是简单迅速、设备费用低、工件适宜在露天大气条件下或环境较差的工业气体条件下工作。缺点是镀料耗费大、且镀层厚度不均匀。所以热镀法只用于尺寸精度要求不高又必须有较厚镀层的另件。热镀锌与电镀不同，电镀锌多沉积在凸起部位，凹处较少。而热镀锌多沉积在凹穴处如螺纹根部，给螺纹带来严重的配合问题。所以一定要调正镀前和镀后的螺纹配合。 美国标准提出热镀锌层C级的平均重量为1~1.25盎司/平方英尺（相当于0.0439~0.0548mm的厚度）；德标推荐热镀锌厚度为0.04~0.06mm。 由于各国标准存在差异、使用习惯及技术要求不同，所以对热镀锌层的厚度和镀后螺纹的配合等存在争议。综合国际标准ISO 965-4、ISO 965-5；德标DIN 267-10；国标GB/T 18230.6等标准中规定的镀前预留量的方法有三种： a.增大内螺纹中径、减小外螺纹中径（内、外螺纹均留预留量）。 b.减小外螺纹中径，内螺纹中径不变。（外螺纹留预留量、内螺纹不留预留量）。 c.外螺纹中径不变，在镀前或镀后增大内螺纹中径（外螺纹不留预留量、内螺纹留预量） 按英制、美制标准要求，采取的是外螺纹中径不变，镀后内螺纹要加大攻丝尺寸（采用大径和中径均加大尺寸的丝维进行回攻）。 热镀锌后的内螺纹上可无锌层，露出金属本体，同时要上防锈油。因扩大了内、外螺纹的间隙（为容纳热镀锌层所需），故改变了螺纹承受的应力面积，即降低了螺纹承受强度。为此各国标准均规定热镀锌后可在相应等级的基础上打—定折扣。美国规定折扣为75%、德国规定在相应等级的抗拉强度或保证载荷基础上打82--91%折扣（似规格大小而定）。但高性能等级的螺母，无论那个标准，在热镀锌后其保证载荷均不打折。热镀锌检验规则：镀前6g、镀后6h；美制：镀前2A、镀后3A。 3).发黑 钢铁的氧化处理又称为发黑处理，其原理是在另件表面形成一层薄氧化层膜（膜层厚度约为0.5～1.5μm）对另件尺寸和精度无影响。另件经氧化处理后必须浸油或经重铬酸溶液处理后，才能提高氧化膜的抗蚀性和润滑性。 氧化处理一般可用化学、电化学等方法，而生产中常用的是碱性化学氧化法。 a）