近年來(lái)，汽車(chē)廠(chǎng)家要求降低零部件成本、輕量化和高強(qiáng)度等。同時(shí)，為應(yīng)對(duì)環(huán)保問(wèn)題，必須減少CO2排放，為降低燃耗，必須盡量減輕車(chē)身重量。在螺栓的制作成本中，坯料成本占主要部分，因此最有效的辦法是降低材料本身的成本。日本各汽車(chē)廠(chǎng)家為降低材料的供應(yīng)成本，正在研究使用海外的廉價(jià)材料。為滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，螺栓制作廠(chǎng)家也進(jìn)行了各種使螺栓輕量化的研究。作為使螺栓輕量化的措施，有的使用鋁或鈦等輕金屬，有的減小螺栓尺寸。減小螺栓尺寸，雖然可以減輕重量，但如果減小相同強(qiáng)度等級(jí)的螺栓尺寸，由于螺栓斷面積的減小，螺栓的緊固力會(huì)下降。因此，為確保相同程度的堅(jiān)固力，又減小螺栓尺寸，必須提高螺栓的強(qiáng)度。

 

普通的調(diào)質(zhì)型螺栓當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)12.9時(shí)，遲延斷裂特性會(huì)一下子變差。在一些已使用10.9或12.9的高強(qiáng)度等級(jí)螺栓的地方，如果想通過(guò)減小尺寸來(lái)達(dá)到輕量化，就必須使用強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)12.9的螺栓，并采用某種方法改善遲延斷裂特性。調(diào)質(zhì)型螺栓為實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度，有的通過(guò)添加合金元素來(lái)改善延遲斷裂特性。雖然添加合金元素多少可以改善延遲斷裂特性，但由于合金元素價(jià)格高，因此成本的上升是不可避免的。另一個(gè)措施就是使用非調(diào)質(zhì)型螺栓。非調(diào)質(zhì)型螺栓就是在成形后無(wú)需進(jìn)行調(diào)質(zhì)（熱處理），主要是通過(guò)材料的加工硬化來(lái)確保強(qiáng)度。非調(diào)質(zhì)螺栓的金屬組織與調(diào)質(zhì)螺栓的完全不同，它具有很強(qiáng)的抗延遲斷裂特性。非調(diào)質(zhì)螺栓使用的是碳含量比調(diào)質(zhì)螺栓高的材料，通過(guò)在坯料階段的控制冷卻和熱處理，能獲得高的斷面收縮率，經(jīng)拉絲加工形成加工硬化后，在螺栓的成形階段進(jìn)一步的加工硬化可確保螺栓的強(qiáng)度。普通螺栓在成形后雖然沒(méi)進(jìn)行調(diào)質(zhì)，但為了通過(guò)冷鍛壓來(lái)消除螺栓內(nèi)部的應(yīng)變，因此必須進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理。缺點(diǎn)是材料的硬度比調(diào)質(zhì)型的高，非常難以成形。目前，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的非調(diào)質(zhì)型螺栓的強(qiáng)度為1600MPa，用于車(chē)身的非調(diào)質(zhì)型螺栓的強(qiáng)度已達(dá)1400MPa。

 

制作螺栓的工藝一般是盤(pán)卷狀的線(xiàn)材，經(jīng)酸洗、潤(rùn)滑、退火和拉絲等二次加工后，采用冷鍛壓法對(duì)螺栓的螺頭和螺紋進(jìn)行成形加工、熱處理和表面處理。因產(chǎn)品種類(lèi)的不同，有的需在螺紋部成形前進(jìn)行熱處理，有的無(wú)需進(jìn)行熱處理或表面處理。二次加工一般是由專(zhuān)業(yè)處理人員進(jìn)行處理，但有時(shí)是在螺栓制作廠(chǎng)內(nèi)進(jìn)行處理。1.1螺頭部的成形一般把使用頂鐓機(jī)或頂桿機(jī)之類(lèi)的鍛壓機(jī)械對(duì)螺栓頭部進(jìn)行冷鍛壓成形的工序稱(chēng)為“頂鐓加工”。所謂冷鍛壓，就是在常溫下進(jìn)行加工，它是與坯料加熱后的溫加工和熱加工相對(duì)的稱(chēng)法。鍛壓的過(guò)程就是將盤(pán)卷狀的鈦材剪切成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，用幾個(gè)鍛模裝置對(duì)材料進(jìn)行鍛壓。鍛壓包括鐓鍛、深沖、反向擠壓、修整等4個(gè)工序。鐓鍛就是把材料從一端擠死，使其膨脹到比原來(lái)直徑大的加工；深沖則相反，就是把材料從一端擠死，使其縮小到比原來(lái)直徑小的加工；反向擠壓就是從材料的端面向比材料直徑小的鍛模內(nèi)擠壓，使材料一邊向外擠出，一邊穿孔的加工；修整就是用鍛模把多余的厚度去掉的加工。根據(jù)加工產(chǎn)品的形狀，可以將這些加工法分開(kāi)使用，或組合使用進(jìn)行成形。產(chǎn)品的形狀越復(fù)雜，就越需要增加加工的工序，慢慢進(jìn)行成形加工，但普通螺栓只需2-5個(gè)加工工序就可加工成形。大部分材質(zhì)在冷鍛壓的情況下并不能滿(mǎn)足所要求的強(qiáng)度。熱處理就是在冷鍛壓后進(jìn)行的處理，它可以使螺栓具有所要求的強(qiáng)度和力學(xué)性能，是螺栓制作工序中最重要的工序。

 

螺栓按照使用部位和用途可以分為各種強(qiáng)度等級(jí)。為使成形后的螺栓具有各自所要求的力學(xué)性能，需要進(jìn)行熱處理。表面處理用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的螺栓由于常常粘附著潤(rùn)滑油，因此即使不進(jìn)行表面處理，也不會(huì)生銹。還有很少一部分的鈦螺栓，可以在腐蝕環(huán)境下使用，也可以不進(jìn)行表面處理。但大部分的普通螺栓如果就此放置，生銹腐蝕后就會(huì)無(wú)法螺開(kāi)，嚴(yán)重時(shí)螺栓會(huì)發(fā)生折斷釀成大的事故。因此，在腐蝕環(huán)境下使用的螺栓需要進(jìn)行電鍍等表面處理。螺栓的表面處理大致可分為電鍍和涂敷兩種。最廣泛使用的是電鍍法，它具有成本低、耐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)。在耐蝕性要求比電鍍高的情況下，可以使用鍍鋅鐵和鍍鋅鎳等合金電鍍，或涂敷鋅鋁復(fù)合皮膜。螺栓、螺絲是最基本的機(jī)械部件，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械和建設(shè)等各種產(chǎn)業(yè)。與焊接和鉚接不同，螺栓的最大特征是即使在緊固后也能簡(jiǎn)單卸下，可以通過(guò)再緊固再利用。