热处理与非金属夹杂物对高强度螺栓的影响

     非金属夹杂物在钢中主要以氧化物和硫化物的形式存在。根据GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》，非金属夹杂物按JK图评定（A类硫化物、B类氧化铝类、C类硅酸盐类、D类球状氧化物类和DS类单颗粒球状类）。

     钢中的夹杂物通常对其性能是有害的，会造成钢的组织不均匀；夹杂物往往是裂纹源，因而钢中夹杂物是钢的断裂韧性重要影响因素，其中条状MnS影响最为明显。它的存在割裂了金属的连续性，剥落后就成为凹坑或裂纹，在冷镦成形时极易形成裂纹源，热处理时易造成应力集中，产生淬火裂纹。因此，高强度紧固件对夹杂物应严格控制，鉴于我国钢材标准GB/T 3077、GB/T 6478暂未对夹杂物做出明确要求。C类（硅酸盐类）和D类（球状氧化物类）对热处理的影响最大，硅酸盐夹杂物应不大于1.5级，球状氧化物夹杂应不大于2级为佳；对氧化物和硫化物夹杂物之和应不大于3级。

     钢中的夹杂物的形状和分布可以影响高强度螺栓的综合性能。热处理如果改变钢中的夹杂物形状和分布，则夹杂物在热处理前后对材料会产生不同的影响。如果热处理不改变夹杂物形状和分布，只引起基体组织变化，则需要考虑夹杂物对热处理过程中基体组织变化的影响。

     在热处理过程中，夹杂物对组织的影响主要是促进铁素体形核，从而有效分割晶粒，细化组织。实践证明，经过热处理后，虽然夹杂物的大小、级别、状态有所改变，但原材料组织不良的情况不可能根本改观，会继续遗留下来，因此对高强度螺栓冲击试验的影响较大，往往造成低温冲击功不合格。

     为此，我们必须重视热处理怎样消除非金属夹杂物对高强度螺栓的不良影响，从而提高金属工件的使用性能和寿命。