汽车螺栓性能试验

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摘 要：随着社会的发展,人们的生活质量的提高,越来越多的汽车进入了人们的家庭,成为人们生活中的主要的交通工具.汽车是由一个个零部件组装而成,而螺栓在零部件的连接起着重要的作用,螺栓的合格与否直接影响汽车的整体性能,关系着人们的生命安全.螺栓的主要性能试验包括：硬度试验、化学分析试验.

关 键 词 ：螺栓 硬度试验 化学分析试验

中图分类号：TH13 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）002-054-02

1.前言

在飞速发展的的现在,汽车逐渐融入人们的生活之中,成为人们必需品,而螺栓在连接汽车零部件上起着重要的作用.螺栓就是由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件,用于紧固连接两个带有通孔的零件.

2.螺栓的硬度试验

硬度是表示材料性能的指标之一,通常指的是一种材料抵抗其他较坚硬而被视作不发生弹性及塑性变形的刚性物体对它压入的能力.最常见的是用洛氏硬度、维氏硬度、布氏硬度来测定金属硬度.检测螺栓硬度最常用的是洛氏硬度检测法.

表1 螺栓硬度性能标准表

检测螺栓硬度性能有两种方法：一种是检测表面硬度,另一种是检测芯部硬度.测表面硬度时,首先把螺栓表面的镀层或杂质去除,目的是防止表面镀层或杂志对螺栓的硬度值产生影响.去除表面镀层或杂质时,注意不能使用转速过快的设备,转速过快,使螺栓表面温度升高,导致经过热处理之后的基体,产生新晶体,影响螺栓的硬度值,推荐采用砂纸磨除表面镀层或杂质的方法；测芯部材质硬度时,用设备或手锯进行切割,取芯部的材质即可,取材的大小依据设备而定,一般要求材料厚度不得小于压痕深度的8倍.表面硬度与芯部硬度用HRC检测一般相差4个值.螺栓硬度值的判定：可以测量一个值,对螺栓的硬度进行判定,也可采用测量多个值,然后求平均值,再进行判定.

洛氏硬度HRB, 是采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度,一般用于测定较软的金属或未淬火的钢材,如测定退火钢、有色金属材料等；洛氏硬度HRC,是采用150Kg载荷和锥压入器求得的硬度,一般用于测定经过热处理淬硬的钢制品材料,8.8级(包括8.8级)以上的螺栓大多经过热处理.

以洛氏硬度HRC为例：10.9级 M12.50的达克罗螺栓硬度值为：34、35、34、37、38、35、平均值为：35.5.在洛氏硬度性能标准表中查找,性能等级为10.9级所对应得洛氏硬度值（HBC）的区间为：32―39,M12.50的达克罗螺栓平均硬度值值为：35.5,硬度符合标准,判定为：合格.

3.螺栓的化学分析试验

化学分析试验主要检测螺栓中的碳、硫、磷、硅、锰的含量,各元素的含量直接关系着材质的整体性能.

各元素在材质所起得作用：碳（C）：钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性；硅（Si）：在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂,能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用；锰（Mn）：在炼钢过程中,是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30－0.50%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力；磷（P）：在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,降低塑性,使冷弯性能变坏；硫（S）：硫在通常情况下是有害元素.使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹.

表2 不同的材质元素的含量标准

3.1 检测螺栓中碳、硫元素的含量

检测碳、硫时,使用定碳定硫仪,采用燃烧―中和滴定法,一般都采用酸碱滴定法以指示剂判断终点的方法测定材质中碳、硫元素的含量.

在检测螺栓化学成分之前,先从螺栓上取一些碎末样品,并将碎末样品融化.用电弧炉将样品燃烧出得混合气体从电弧炉出气口经过优质橡胶管进入硫吸收杯,硫被吸收后,在经过橡胶管进入碳吸收杯,然后进行酸碱滴定.在测定硫的含量时,选择合适的指示剂是非常重要的,把握好终点指示剂的灵敏度至关重要.指示剂灵敏度过高,操作时难以控制,会使定碳定硫仪的测量结果出现波动；指示剂灵敏度过低,定碳定硫仪的分辨率就会偏低,硫的测量结果出现误差.经过长期的生产实践,认为选择红和溴甲酚组成的混合指示剂