热应力和组织应力区别

　　为了使汽车紧固件满足一定的强度、硬度、塑性、韧性等综合力学性能指标，通常需要对8.8级以上的高强度汽车紧固件进行热处理。原材料化学成分、炉内温度、炉内气氛、热处理时间、淬火介质等因素都会对热处理产生影响。

　　1、原材料的化学成分

　　汽车高强度紧固件用冷镦钢线材品种有碳素钢和合金钢。

　　除了高强度大六角头螺栓，根据GB/T1231要求，对M30以下规格所用材料作了规定外，其他螺栓，无论是国标还是国际标准均没有明确规定应采用的材质，只是指导性地指出需要添加的合金元素，

　　钢的含碳量决定了其淬硬性。奥氏体中的含碳量越低，热应力相对于组织应力就越大;反之，碳含量越高，组织应力的作用就越大。

　　合金元素能显著改善钢的淬透性。若钢的淬透性较好,工件易淬透，介质冷速过快时容易出现淬火开裂现象;若钢的淬透性较差，工件不易淬硬，介质冷速过慢时，很容易出现软点或硬度不足的现象。

　　2、淬火温度

　　提高碳钢和低合金钢的淬火温度。不仅会使热应力增加，而且由于淬透性增加，也会使组织应力增加，最终增大变形开裂的倾向。

　　过高的淬火温度容易引起翘曲，对于细长的螺栓，在保证性能指标的前提下，尽量采用较低的淬火温度。

　　3、原始组织及残余应力

　　淬火前的原始组织也会对热处理性能造成很大的影响，原始组织包括夹杂物等级、带状组织、原始晶粒度、成分偏析程度、游离碳化物质点分布方向以及不同预备热处理所得到的不同组织等等。

　　淬火前的残余应力大小及分布也会影响淬火后产品的性能，例如：机加工、锻造、焊接、校直等均能产生残余应力。

　　如果淬火前不进行退火来消除，则变形开裂的倾向就会增大。

　　螺栓在打头、变形和搓丝过程中容易造成大的机加应力，对于低合金螺栓(如 40Cr、40CrMo 等)一般采用热打的方式，大规格的碳钢螺栓(如35k、ML35 、35)则要求材料要有较好的加工性能。

　　如进行退火处理。避免形成大的残余应力，最终导致变形开裂。

　　4、介质冷却速度

　　冷却速度越快，淬火内应力就越大，变形开裂的倾向也越大，其中热应力主要决定于 Ms 以上的冷却速度，而组织应力主要取决于 Ms 点以下的冷却速度。

　　介质的冷却能力主要取决于其物理特性。如粘度、热容、润湿性等,但是温度、搅拌和浓度(水基)等工艺参数对冷却能力影响也很大，选择不当，必然会造成热处理缺陷。

　　针对碳钢紧固件，大多数采用水基的淬火介质。但是其比淬火油工艺参数多。对于工艺和操作人员的要求较高，使用过程中需做好维护和检测。

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