螺丝培训教材

螺絲生产流程圖:1

一、線材的基礎知識1.材料制造過程

1.1盤元→酸洗磷化→粗抽→熱處理→酸洗磷化→精抽

→成品出貨(退火螺丝线)

1.2盤元→酸洗磷化→精抽→成品出貨(生抽螺丝线)2.材料的分類目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。2.1.碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。2.1.1、低碳钢C%≦0.25%国内通常称为A3钢。国外基本称为:美國1008，1018，1022,日本SWRCH8A/18A/22A等。2.1.2、中碳钢0.25%<C%≦0.45%国内通常称为35号、45号钢，国外基本称为1035/SWRCH35K，35ACR，40ACR等。2

2.1.3、高碳钢C%>0.45%。(目前螺絲暫未采用)2.1.4、合金钢：在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：如35、40铬钼、SCM435.主要成分有C碳、Si硅、Mn锰、P磷、S硫、Cr铬、Mo钼。2.2、不锈钢。2.2.1、主要分奥氏体(18%Cr、8%Ni)耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。A1，A2，A4,常用不鏽鋼為SUS302,SUS304,SUS316.2.2.2、马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。常用不鏽鋼為SUS410,SUS420.3

2.2.3、不鏽鋼等級:

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2.2.3.1、奧氏體不鏽鋼性能等級的標記.由上圖可知,奧氏體不鏽鋼按成分分成A1、A2、A3、A4及A5共5組。由于奧氏體鋼不能進行淬火、回火，它的強度只能通過冷作硬化及合金元素強化成沉澱硬化等方法獲得，故其性能等級只有3個等級。其中，A1-50是所謂軟的，即經固溶處理未經受加工硬化(采用切削或熱鐓工藝生產)，最小抗拉強度為500N/mm2；A2-70或A2-80是采用冷變形方法加工的，經過形變強化後，最小抗拉強度可達700N/mm2或800N/mm2

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2.2.3.2馬氏體不鏽鋼性能等級的標記.2.2.3.2.1馬氏體不鏽鋼用字母“C”表示，C後的數字1、3、4表示材料的組別，如C1、C3、C4。性能等級分別標記為50、70、80和110，共4個等級。2.2.3.2.2馬氏體不鏽鋼主要成分為鉻，即鉻不鏽鋼，相當于我國的Cr13系列鋼種，如0Cr13、1Cr13、2Cr13、4Cr13等。2.2.3.2.3馬氏體不鏽鋼的強度可以選擇不同成分的材料淬火後用不同的回火溫度獲得。C1-110，用低溫回火；C1-70或C3-80，用450℃以上的高溫回火；C1-50，應該是淬火并采用更高的回火溫度後獲得，但這一類別中只寫了軟的，而沒有注明要不要淬火回火(調質)，也就是說只要最小抗拉強度達到500N/mm2，則可以省去淬火回火。但從組織上看，不淬火回火的這種鋼屬鐵素體加珠光體組織，不屬馬氏體。

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2.2.3.3鐵素體不鏽鋼性能等級的標記.鐵素體不鏽鋼用字母“F”表示，鐵素體材料組別只有一組—F1。F1-45為軟的，即未經過加工硬化，F1-60是經過冷加工硬化的。鐵素體不鏽鋼因含碳量低而不進行淬火回火，故性能等級比較簡單。

2.3、铜。常用材料为黄铜…锌铜合金。市场上主要用H65=C2700W、H68=C2680、H70=C2600W铜做标准件。

3.材料中各类元素对钢的性质的影响：碳(C):提高钢件强度,尤其是其热处理性能,但随着含碳量的增加,塑性和韧性下降,并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。锰(Mn):提高钢件强度,并在一定程度上提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度,锰还能改进表面质量,但是太多的锰对延展性和可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。7

镍(Ni):提高钢件强度,改善低温下的韧性,提高耐大气腐蚀能力,并可保证稳定的热处理效果,减小氢脆的作用。铬(Cr):能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。钼(Mo):能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。硼(B):能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。矾(V):细化奥氏体晶粒，改善韧性。硅(Si):保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。8

4.SWRCH1020A与SWRCH22A各种元素的影响C的影响:在铝镇静钢系列的冷镦钢中,SWRCH20A和SWRCH22A的含碳量是最高的,均为0.18～0.23%。C在冷镦钢中形成硬而脆的渗碳体,含碳量升高,则冷镦钢的强度和硬度也升高,而塑性和韧性则降低;同时冷镦性能也降低。Mn的影响:在铝镇静钢系列的冷镦中,SWRCH22A的含锰量是最高的,其含量达到了0.70～1.00%。Mn在钢中少部分形成MnS及含锰的氧化物,其余大部分溶于铁素体形成置换固溶体,并使铁索体强化;还有一部分锰能溶于渗碳体形成合金渗碳体(Fe,Mn)3C。锰还能使珠光体变细和数量变多,从而可提高冷镦钢的弹性和强度。锰还能提高冷镦钢的淬透性,从而使大直径规格的冷镦钢经过热处理后,其强度和硬度大幅度提高,这对生产高强度螺栓、自功螺钉等紧固件是十分有益的。锰还能降低冷镦钢的塑性、韧性和冷镦性能,使冷镦开裂率升高,这对SWRCH22A冷镦钢的开发和生产是很不利的。因此,除非用户对冷镦钢的强度和淬透性有很高的要求,否则其成分控制范围应该取中下限。9

Si的影响:在铝镇静钢系列的冷镦钢中,含硅量都是相同的,均为0.10%以下。Si在冷镦钢中少部分形成脆性夹杂物SiO2。Si在冷镦钢中大部分溶于铁素体,使铁素体强化,从而使冷镦钢的强度、硬度和弹性提高,塑性、韧性和冷镦性能降低。因此,除了用硅脱氧的冷镦钢外,任何种类的冷镦钢的含硅量都要尽可能低,或者说越低越好。S、P的影响:在铝镇静钢系列的冷镦钢中,含硫量和含磷量分别都是小于0.030%、小于0.035%。S和P是钢中的有害元素,S存在于钢中,会使钢产生热脆性;P存在钢中,会使钢产生冷脆性。任何种类的冷镦钢的含硫量和含磷量都要尽可能低,或者说越低越好。Al的影响:Al能在快速镦头、搓丝过程中减少应变时效,提高冷镦钢的变形能力。但Al是一种比较活泼的元素,在高温下容易氧化,一旦转变为氧化铝,在冷镦钢中就是有害杂质,可能造成镦头开裂,因此应该严格控制铝含量及其氧化物的形态和分布。5.常用材料成分10

1).JISG3507冷打或冷鍛用碳鋼化學成分表11

2).JISG4105鉻鉏合金鋼化學成分表12

3).冷打或冷鍛用極低碳鋼與中碳合金鋼化學成分表

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4).碳素硼鋼及鉻釩合金硼鋼化學成分表

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7.常用冷鍛用材料使用說明15

9.螺絲打頭生產工藝

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10.常用螺絲頭型PANHEAD(P頭)BINDINGHEAD(B頭)FLATHEAD(沉頭)OVALHEAD(O頭)TRUSSHEAD(伞頭)ROUNDHEAD(R頭)17

CAPHEAD(杯頭)BUTTONHEAD(BU頭)WASHERPANHEAD(介子P頭)CHEESEHEAD(C頭)FLATUNDERCUTHEAD(平底F頭)HEXAGON

HEAD(外六角)

以上頭型除O頭和F頭不能冷鍛成頭型加介子外,其它頭型都可以加介子.18

11.常用螺絲針位十字穴(PHILLIPS)一字穴十&一字穴米字穴(POZIDRIVE)19

米&一字穴H型梅花(TORX)梅花帶針(TORXPIN)梅花&一字六角20

風車型說明:1.十字穴,米字穴,十&一字穴,米&一字穴根據槽位大小分No.1,No.2,No.3,No.4針位等2.梅花,梅花帶針,梅花&一字根據花型大小分為T6,T8,T10,T15,T20,T25,T27,T30,T40,T45等3.六角穴和四角穴則依六角和四角對邊大小而定

四角21

12.常用螺絲頭用途及特征22

13.螺絲搓牙生產工藝23

常用螺纹的种类24

14.常用螺絲牙型平嘴自攻牙(TAPPINGSCREWTYPE-BO)平嘴割尾自攻牙(TAPPINGSCREW

TYPE-BT

)高低雙線自攻牙(TAPPINGSCREWSHIGHANDLOWDOUBLELEADTHREAD)尖嘴自攻牙(TAPPINGSCREWTYPE-A)25

三角牙/S

(TAPTITESCREWTYPE-S)

三角牙/P(雙線45度)(TAPTITESCREWTYPE-P)三角牙/C(TAPTITESCREWTYPE-S)

三角牙/B(TAPTITESCREWTYPE-B)机牙(右牙)(MACHINESCREW)机牙(左牙)(MACHINESCREW

–LH)三角牙/P(雙線45度)(TAPTITESCREWTYPE-P)26

15.常用螺紋緊固件連接27

16.常見的防松方法28

二、螺絲熱處理

1.熱處理基本概念:

1.1金属熱處理:金属热处理是将金属材料(其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件)在固态范围内，通过一定的加热，保温和冷却，使金属或合金的内部组织发生变化，从而获得预期的性能(如力学性能、加工性能、物理和化学性能)、组织和结构的工艺过程的总称。1.2退火:把钢加热到适当温度(一般Ac1以上)，保温一定的时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。應用:降低硬度，以利于切削加工;提高钢的塑性和韧性，以便于冷变形加工;改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷;细化晶粒，改善钢中碳化物的形态及分布，为最终热处理做好组织准备;消除内应力，以减少变形和防止开裂.

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1.3淬火:将钢加热到临界温度(Ac3或Ac1)以上，保温一定时间使之奥氏体化后，以大于临界冷却速度的冷速进行冷却，以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。應用:提高硬度和強度極限,但淬火時會引起內應力使鋼變脆,所以淬火後必須回火.

1.4回火:将工件加热到钢的A1以下某一温度，保温一段时间，然后进行冷却(一般冷至室温)的热处理工艺。應用:用來消除淬火後的脆性和內應力,提高鋼的塑性和沖击韌性.2.螺絲熱處理流程:

前洗淨

淬火

油冷

後洗淨

回火

著色槽包裝出貨

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热处理10B21调质8.8级工程表31

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3.螺絲熱處理方式:3.1去應力退火:冷變形後的金屬在低于再結晶溫度加熱,以去除內應力,但仍保留冷作硬化效果的熱處理.去應力退火常用溫度在500-650OC之間,保溫1-2h後空冷或液冷.

3.2滲碳處理:把鋼置于滲碳介質中,在一個溫度下加熱保溫,以提高表面層碳濃度,然後進行淬火回火處理.滲碳過程:第1階段滲碳劑形成CO,CH4等滲碳組分;第2階段CO,CH4在工件表面吸附,反應產生活性(C)滲入工件表面;第3階段是滲入表面的碳原子向內部擴散,形成一定碳濃度的滲碳層.應用:增加鋼的耐磨性,表面硬度,抗拉強度,常用于低中碳鋼工件.3.2.3調質處理:平碳淬火後高溫回火稱為調質.應用:使鋼獲得高的韌性和足夠的抗拉強度.螺絲ISO/JIS/GB有8.8級/9.8級/10.9級/12.9級,SAE有5級/5.2級/8級/8.2級33

4.滲碳處理螺絲硬度標準:4.1表面硬度450HVMIN0.3,心部硬度270~390HV0.34.2表面硬度450~750HV0.3,心部硬度200~400HV0.34.3扭斷力標準:34

MechanicalProperties機械特性35

热处理常见不良1.表面硬度偏高：回火温度太低2.表面硬度偏低：回火温度偏高3.