车用紧固件材料的发展和未来

  紧固件材料作为汽车制造业的基础,对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。近年来,我国在引进汽车生产线的同时,引进了相应的汽车紧固件用钢材,并逐步实现了国产化,其中高强度汽车紧固件国产转化率最高,促进了我国的钢铁材料及工艺的发展,逐渐缩小了我国工艺技术水平和材料应用水平与发达国家的差距。高效、强韧性和轻量化相结合仍是汽车紧固件钢材与制造精髓,金属材料科学将在其中起着制约的作用。

  随着对汽车连接要求的提高,汽车紧固件材料越来越引起人们的关注。在现代汽车中,40%以上的零件具有螺纹结构,除了简单作定位的螺栓之外,如连杆螺栓、缸盖螺栓等,受到轴向预紧拉伸载荷的作用外,还会在工作过程中受到附加的轴向拉伸载荷、横向剪切载荷或由此复合而成的弯曲载荷的作用,有时还有冲击载荷。

  目前,汽车螺栓的强度级别可分为4~12.9级等。现在汽车应用较多的高强度螺栓为10.9级,且用量正在逐步扩大。汽车紧固件的材料选择还必须考虑所要采取的工艺路线和相应的工艺要求。凡须经热压力加工成形的紧固件,要求选择具有合适的热压力加工性能的材料。对于冷镦成形的紧固件,不仅要求材料具有良好的冷塑性变形性能,而且还必须保证按合适的硬度范围供货,因为硬度是决定其冷镦性能的重要指标之一,硬度以在170~207HB的范围内为最好。硬度过高,冷镦时难以塑性变形,降低工、模具寿命,产品易开裂,并且可能造成在顶模式冲模内充填不够的弊病;硬度过低,则冷镦时工件容易变形,同时也常发生粘模现象。

  螺纹紧固件常采用各种强化处理手段来提高其承载能力。经过热处理后,其强度的提高可达75%,须经调质处理的螺纹紧固件,就应认真考虑材料的淬透性能,以便保证足够的淬硬层深度,或者考虑用冷却速度较缓的冷却剂,以减少淬裂和引起过大残余应力或淬火变形的可能性。经切削加工的螺纹紧固件要求其材料具有良好的切削性能,以延长刀具寿命并提高生产效率,这时常选择易切削钢。 汽车紧固件企业的发展趋势目前是由低端、低档次的生产向高端、高档次阶段过渡,当前汽车制造业对紧固件的需求量猛增,紧固件产品的抗拉强度、承受力、硬度以及防腐蚀性能都需要进一步优化。

  近年来,伴随汽车行业的快速发展,紧固件的应用领域不断扩大,市场需求增加,钢材消耗也在不断增加。紧固件技术的现状和未来成为我国汽车发展的一个非常值得关注的领域,为了适应汽车更安全、更节能、降低噪声、污染物排放不断加严的要求,对紧固件的质量提出了更高的要求,这就促使生产厂家在生产原材料的选购方面要更加细心,车用紧固件技术将朝着轻量化、适载量、美观度等方向发展。