高强度螺栓用钢的开发

高强度螺栓用钢的开发

随着汽车的轻量化、高性能化和建筑物的大型化和超高层化，对提高焊接部的质量和节省施工人力提出了要求，因此要求螺栓要达到高强度化。通常，高强度螺栓是通过淬火和回火处理来提高强度，其组织为回火马氏体。这种回火马氏体钢一旦抗拉强度超过1200MPa，由于微量氢的作用，原始晶界会发生脆化，在使用过程中发生延迟断裂的现象变得明显起来。

新日铁通过采用以下技术，(1)减少P、S等会造成晶界发生偏析的杂质元素；(2)将杂质元素细小化，降低晶界偏析量的技术；(3)利用纳米析出物来吸收氢，使氢元素变成无害化的技术；(4)利用析出强化(高温回火)，改善组织的技术，开发了12~16T的高强度螺栓用钢。

开发钢的特征是Mo和V的添加量较多。这是因为V能使晶粒细化，V和Mo能强化析出(高温回火)，碳化物可以吸收氢元素，它们有助于提高抗延迟断裂特性，同时与具有类似效果的Nb、Ti等碳化物相比，它们在中的溶解度大，在普通螺栓淬火加热温度(850~950K)下容易固溶的缘故。为获得上述效果，根据强度和淬火加热温度，调整了Mo、V的添加量。开发了MB12(12T)作为汽车发动机螺栓用钢，开发了MB14(14T)作为土木建筑用的F14T超高强度螺栓用钢。