熱處理技術對高強度緊固件尤其是它的內在質量有著至關重要的影響，因此，要想生產出優質的高強度緊固件，必須要有先進的熱處理技術和裝備。

1 東風汽車高強度緊固件熱處理現狀

東風汽車高強度緊固件有4個性能等級，即8.8、9.8、10.9、12.9級。而這4個等級的高強度緊固件都要進行調質處理。

熱處理調質是為了提高緊固件的綜合力學性能，以滿足產品規定的抗拉強度值和屈強比。因此，調質工藝對原材料，爐溫控制、爐內氣氛控制、淬火介質、熱處理質量檢測和控制等都有嚴格要求。

1.1 材料

東風汽車高強度緊固件材料主要有ML35、35K、ML40Cr、ML35CrMo鋼等，其中75%ML35CrMo鋼進口。材料主要有方框偏析、脫碳、裂紋等問題。材料在冷成形前需進行球化退火，退火在油爐內進行，爐內無保護氣氛，存在脫碳現象。

1.2 熱處理調質爐

12.9級為主的高強度緊固件在鑄鏈爐生產線上進行調質處理。爐內溫度，氣氛由計算機控制，采用Rx氣作為保護氣氛，加熱和防氧化脫碳能做到有效控制，緊固件在加熱過程中質量完好。

8.8級為主的高強度緊固件是在震底爐上進行調質處理，受震底爐結構的影響，爐子密封性能差、Rx氣氛不易控制、爐溫溫差大、零件在爐內加熱存在碰撞和時間長短不—致，緊固件在加熱過程中的質量較差、存在脫碳、碰傷、加熱不均勻等現象。

1.3 淬火介質

東風汽車高強度緊固件調質，淬火介質有兩種，ML35類用堿水淬火，中碳合金鋼用普通機械油淬火。在堿水中淬火存在淬火開裂現象。在普通機械油中淬火存在硬度不均甚至不合格現象，生產中不得不進行反復調質處理。

1.4 檢測

東風汽車高強度緊固件熱處理后的檢測，主要檢測硬度、抗拉強度、金相組織(定性檢測)、Rx氣分析、12.9級的進行100％磁粉瑩光無損檢查裂紋等。而淬火介質冷卻性能測定、金相組織的定量分析、零件內在缺陷和硬度分選尚無檢測手段。

2 國外高強度緊固件熱處理水平

2.1 材料

材料改制中的球化退火，日本神戶鋼廠具有領先技術，神戶鋼廠提供的球化鋼，不需要緊固件生產廠再球化退火，因而不存在退火脫碳問題。我國臺灣省和俄羅斯有的生產廠家材料退火采用感應加熱，然后進入保護氣氛爐內保溫的球化退火，該工藝先進，脫碳問題可以得到很好解決。西方國家大多采用保護氣氛控制的電加熱罩式球化退火爐實現材料球化退火，設備和工藝先進，球化質量可靠，無脫碳現象。

2.2 熱處理調質爐

國外廣泛采用網帶式或鑄鏈式熱處理調質線。調質線除了爐子密封性能好以外，還具有先進的氣氛，溫度和工藝參數計算機控制，設備故障報警和顯示等功能。高強度緊固件從上料-清洗-加熱-淬火-清洗-回火-著色到下線，全部自動控制運行，有效保證了熱處理質量。

2.3 淬火介質

淬火介質直接影響淬火冷卻能力、淬火開裂和變形等。國外高強度緊固件調質處理時，對中碳鋼廣泛采用水溶性淬火介質(PAG)，對中碳合金鋼廣泛采用快速淬火油。

2.4 檢測

國外對原材料采用直讀光譜儀進行化學成分快速檢測，對改制材料進行在線無損檢測裂紋。確保材料熱處理前處于完好狀態。

零件進行調質時，采用碳勢控制、溫度控制和工藝參數控制。淬火介質實行溫控和冷速監測，淬、回火硬度測量，淬、回火金相測定，必要時進行定量測定，調質后零件100％的瑩光磁粉無損探傷，100％的零件硬度和內在缺陷分選和力學性能測定等。

3 技術提升

綜上所述，東風汽車高強度緊固件的熱處理技術和裝備與國外先進的熱處理技術和裝備相比，存在一定的差距。為了進一步開拓國內外市場，東風汽車緊固件公司在熱處理技術提升方面做出了很大努力。

3.1 已實現的技術提升項目

3.1.1 更新金相顯微鏡 進口金相顯微鏡2臺，購進金相圖譜分析軟件系統。從而使高強度緊固件的金相分析、失效分析達到了定量水平，并且制定了高強度緊固件調質組織中的鐵素體含量等級標準，今后還要做更多的研究，確保深層次的內在質量在受控狀態。

3.1.2 更換淬火油 購進快速淬火油實現中碳合金鋼高強度緊固件全部淬快速油。使淬火質量有了明顯的提高，體現在淬火硬度高且均勻，淬硬層加深，心部鐵素體明顯減少，力學性能穩定，不存在零件返修和廢品。

3.1.3 采用水溶性淬火介質 購進水溶性淬火介質代替堿水用于部分中碳鋼高強度緊固件調質淬火。淬火效果很好，未發現淬火開裂現象，淬火硬度均勻，淬火質量較好。代替普通淬火油，可以解決淬油易產生油污燒結而影響后序電鍍質量的難題。

3.2 正在技術提升項目

3.2.1 購置調質線 東風汽車高強度緊固件熱處理技術提升重點在熱處理調質線，通過招標選用了實力雄厚，技術水平高的臺灣省一家企業設計制造的兩條熱處理調質線。該線具有氣氛、溫度和工藝參數計算機控制，設備故障報警和顯示等功能，設備密封性能好，自動化程度高，技術水平達到國外先進水平。

3.2.2 全面更換淬火介質和添置淬火介質測定儀 兩條新調質線一臺為油爐，介質選用快速淬火油，另一臺為水爐，介質選用水溶性淬火介質。為了確保淬火冷卻性能穩定，進口先進的攜帶式淬火介質測定僅一臺，這樣可以做到定期對淬火介質進行監測，確保淬火質量。

3.2.3 保護氣氛選用 由于Rx氣質量比甲醇裂解所產生的保護氣氣質更好—些，12.9級東風汽車高強度緊固件采用Rx氣作為保護氣，以提高和確保12.9級高強度緊固件的質量。水爐采用甲醇裂解氣作為保護氣，當一種保護氣出現供氣問題時，兩條調質線還可以共用一種保護氣，用氣非常方便。

3.2.4 進口渦流分選儀 利用先進的渦流分選儀，對出廠的東風汽車高強度緊固件100％進行在線檢測，確保出廠產品質量。

3.2.5 東風汽車高強度緊固件用材料 已對新型冷成形用球化鋼進行了試驗，該新鋼種在冷成形和熱處理過程中都具有很好的表現。在康明斯發動機上試裝也很好。采用球化鋼可以省去退火工序，避免油爐退火造成的環境污染、脫碳、又可以減少模具消耗和淬火開裂。