“熱處理”是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄饘倬o固件進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)與性能，賦予材料限性能和高強(qiáng)度螺栓限服役性能的技術(shù)。但要完全掌握并產(chǎn)生一定效果則非易事，它既是一門理論性很強(qiáng)的技術(shù)，又是一類具有豐富內(nèi)涵的工藝實(shí)踐過

　　實(shí)踐性很強(qiáng)說的是熱處理工藝隨著材料和高強(qiáng)度螺栓千變?nèi)f化，且不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展、不斷進(jìn)步?？梢钥吹?，沒有哪個材料可以離開熱處理，沒有哪個高強(qiáng)度螺栓不依賴熱處理。需要特3指出熱處理是當(dāng)今賦予材料限性能，賦予高強(qiáng)度螺栓限服役性能的僅有的兩種技術(shù)之一。

　　高強(qiáng)度螺栓熱處理與制坯技術(shù)、切削技術(shù)不同。冷鐓制坯、鍛造制坯、鑄造制坯和焊接制坯可以制出一定形狀和大尺寸的坯件，十分顯眼。而熱處理技術(shù)是高強(qiáng)度螺栓制造的“內(nèi)科學(xué)”， 賦予的是性能，既不顯山，也不露水。熱處理是一個特殊工藝過程。它通過改變組織結(jié)構(gòu)來提高工件的性能，但不改變其形狀，而事實(shí)是若要了解工件熱處理后性能好壞則大多數(shù)需做破壞性試驗(yàn)，而重要的螺栓來說，某些工藝缺陷(質(zhì)量問題、包括材料問題)在使用u才會逐漸暴露出來。所以，熱處理是不同于其他加工方式的一種重要工序。

　　熱處理工藝在高強(qiáng)度螺栓制造中，對性能的改變有較為突出的作用。若將熱處理與冷鐓、冷擠、冷沖、部分切削加工密切配合，能夠?qū)Ω邚?qiáng)度螺栓的精度以及成品率提升一個較高的水平。

　　對于重要高強(qiáng)度螺栓的材料應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)性檢驗(yàn)，對供方提供的檢驗(yàn)文件如合格證、質(zhì)保書及檢測報(bào)告進(jìn)行確認(rèn)。對材料定期確認(rèn)檢驗(yàn)主要是驗(yàn)證其材質(zhì)的各項(xiàng)性能是否符合相關(guān)的材料標(biāo)準(zhǔn)和緊固件熱處理的技術(shù)條件要求。熱處理前螺栓的質(zhì)量狀況，包括前處理和晶粒度，都對照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。熱處理工藝本身，同樣包括兩個層面的工作，一是熱處理工藝創(chuàng)新，包括適工藝的研究，含預(yù)先熱處理(球化退火或軟化退火)的設(shè)計(jì)、加熱和冷卻工序的設(shè)計(jì)等，二是熱處理工藝的優(yōu)化，即佳工

熱處理工藝實(shí)施

　　熱處理工藝的關(guān)鍵就是控制加熱速度、加熱溫度、氣氛保護(hù)、保溫時間、冷卻介質(zhì)、冷卻速度等內(nèi)容。

　　一般而言，一定加熱速度下，加熱溫度越高、保溫時間越長，得到的奧氏體晶粒就越粗大，反之亦然。

　　奧氏體晶粒粗大的長大過程一般是大晶粒吞并周圍的小晶粒而總的晶粒變大，其受到加熱速度、加熱溫度、保溫時間、鋼的成分、未溶粒子的性質(zhì)數(shù)量大小以及原始組織的因素影響。為了得到細(xì)小的奧氏體晶粒，加熱過程中需要控制加熱溫度、保溫時間和加熱速度等參數(shù)，加熱溫度高時，保溫時間影響很大，需要將保溫時間縮短，加熱溫度低時，保溫時間影響相對較小，可以將保溫時間適當(dāng)延長。

　　加熱速度越快，奧氏體起始晶粒度越細(xì)小。另外，要具體考慮材料的特點(diǎn)，含碳量、含合金類型和多少都有很大影響。一定加熱溫度和保溫時間內(nèi)，奧綠寰Я５拇笮≡諞歡ǚ段謁娓種刑己康腦黽傭齟螅緩笥炙嫣己康腦齟蠖跣?。阜N屑尤朧柿康那刻?、氮化恒曠毦暽元素，可有效阻止奥氏体晶粒长大。阜N屑尤隡n、P、O等在一定限度下可增加奧氏體晶粒長大的傾向。

　　Fe-FeC3相圖是鋼鐵材料熱處理工藝的基礎(chǔ)。中低碳鋼淬火就是加熱至臨界點(diǎn)AC3以上30～50℃，保溫一段時間，使鋼的組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織，然后快速冷卻下來，以獲得馬氏體的一種熱處理方法。

　　根據(jù)Fe-FeC3相圖可知，中低碳鋼的低完全奧氏體化溫度GS線，是從912℃，下降到727℃。隨著含碳量的逐漸增加，Ｈ率咸寤露戎鸞ハ陸?。中低處字哉啌]屑尤肫淥轄鷦?，不考赂`又試賾跋煜攏頤強(qiáng)梢雜檬嚼醇撲闃械吞幾值淖畹屯耆率咸寤露取Ⅻ/p>

　　在含碳量為0.218%～0.77%范圍內(nèi)，鋼中碳含量每增加1%，低完全奧氏體化溫度下降(912-727)℃÷0.77=185℃÷0.77=240℃。因此，只要知道中低碳鋼的碳含量，就可以計(jì)算出該鋼在平衡狀態(tài)下，完全奧氏體終了溫度。

以中低碳結(jié)構(gòu)鋼為例，完全奧氏體終了溫度計(jì)算如下：
45K鋼：912℃-240℃×0.45=804℃。
35K鋼: 912℃-240℃×0.35=828℃。
10B33鋼：912℃-240℃×0.35=828℃
SWRCH25K鋼：912℃-240℃×0.25=852℃
10B21鋼：912℃-240℃×0.21=861.4℃

　　考慮到低碳鋼的淬火是完全淬火，獲得的是板條狀馬氏體組織，且在含碳量低于0.25%的鋼是不易產(chǎn)生淬火裂紋的 故選擇淬火溫度時可盡量選上限。因此，10B21鋼選擇的淬火溫度為880℃～890℃;SWRCH25K鋼選擇的淬火溫度為870℃～880℃;而在實(shí)際生產(chǎn)中選擇的淬火溫度為900℃，即不會開裂，也不易晶粒長大。

　　淬火冷卻根據(jù)淬火介質(zhì)的冷卻速度、工件的大小、工件的材質(zhì)，碳素鋼 栓在淬火冷卻過程中，不同尺寸的工件、不同材料的工件、不同冷卻方式的工件，其得到的淬火組織是不同的。

　　例如M6的螺栓，體積熱量少，進(jìn)入快速淬火油淬火介質(zhì)中5～6秒就完成了淬火冷卻轉(zhuǎn)變的過程，而同樣材料的M24的螺栓，體積熱量多，進(jìn)入水溶液淬火介質(zhì)中2 3秒時還處于蒸汽膜階段，需8～10秒才能完成冷卻過程，相對M6的螺栓而言，其冷卻速度要慢了很多，因此得到的組織除馬氏體以外，還有其他非馬氏體組織或托氏體、貝氏體、先共析鐵素體等。

　　由此可見，淬火冷卻過程的轉(zhuǎn)變主要是要控制冷卻速度，而確定合適的冷卻 度時要估計(jì)出其臨界冷卻速度，根據(jù)臨界冷卻速度，綜合考慮淬火介質(zhì)類型、工件體積、工件材質(zhì)等參數(shù)，綜合編制淬火冷卻的參數(shù)。所以淬火冷卻的轉(zhuǎn)變具體就是靈活運(yùn)用CCT圖。