新日鐵住金公司開發出高強度螺栓用鋼

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隨著對土木建筑物的大型化和汽車輕量化的要求的提高，也要求材料要高強度化。尤其是，由于螺栓是機械結構件中的小部件，因此要承擔很大的應力，它是高強度化要求很高的部件。　　日本在20世紀…

隨著對土木建筑物的大型化和汽車輕量化的要求的提高，也要求材料要高強度化。尤其是，由于螺栓是機械結構件中的小部件，因此要承擔很大的應力，它是高強度化要求很高的部件。

　　日本在20世紀60年代就制定了土木建筑用的13T螺栓（抗拉強度1300～1500MPa）標準，但由于發生了延遲斷裂現象（它是因氫脆化出現的一種斷裂現象），因此土木建筑用螺栓的標準又倒退到10T。所謂“延遲斷裂”，就是處于靜壓力下的金屬突然發生脆性斷裂的現象，強度越高的材料發生延遲斷裂的危險性越高。

　　因此，在要求鋼制部件高強度化時，確保鋼的抗延遲斷裂特性是非常重要的。為滿足用戶對螺栓高強度化的要求，新日鐵住金公司開發了抗延遲斷裂特性好的高強度螺栓用鋼。

　　在螺栓的酸洗、電鍍等制作工序和使用中因腐蝕而侵入鋼中的ppm級的微量氫會導致碳鋼發生延遲斷裂。另外，抗延遲斷裂特性低的鋼在發生延遲斷裂時會發生晶界斷裂。據此，新日鐵住金公司著眼于以下兩點，開發了抗延遲斷裂特性好的高強度螺栓用鋼。

　　（1）擴散氫的無害化：使具有捕捉氫功能的Mo和V的碳化物在晶界中細化分散，抑制氫向晶界的擴散。

　　（2）原始奧氏體晶界的強化：減少晶界脆化元素（P、S），通過高溫回火改善組織（利用Mo和V的碳化物析出確保強度）。

　　普通鋼發生延遲斷裂時能看到明顯的晶界斷裂面，而開發鋼通過擴散氫的無害化和原始奧氏體晶界的強化，抑制了晶界的斷裂。

　　12T開發鋼已應用于汽車發動機用螺栓的制作。另外，14T開發鋼作為建筑用超高強度螺栓用鋼自1999年以來已累計銷售了2萬噸以上，使用的工程超過了500個。今后它還可能應用于橋梁等室外用螺栓的制作。

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