近年來，汽車廠家要求降低零部件成本、輕量化和高強度等。同時，為應(yīng)對環(huán)保問題，必須減少CO2排放，為降低燃耗，必須盡量減輕車身重量。在螺栓的制作成本中，坯料成本占主要部分，因此最有效的辦法是降低材料本身的成本。日本各汽車廠家為降低材料的供應(yīng)成本，正在研究使用海外的廉價材料。為滿足用戶的要求，螺栓制作廠家也進行了各種使螺栓輕量化的研究。作為使螺栓輕量化的措施，有的使用鋁或鈦等輕金屬，有的減小螺栓尺寸。減小螺栓尺寸，雖然可以減輕重量，但如果減小相同強度等級的螺栓尺寸，由于螺栓斷面積的減小，螺栓的緊固力會下降。因此，為確保相同程度的堅固力，又減小螺栓尺寸，必須提高螺栓的強度。

 

普通的調(diào)質(zhì)型螺栓當(dāng)強度等級超過12.9時，遲延斷裂特性會一下子變差。在一些已使用10.9或12.9的高強度等級螺栓的地方，如果想通過減小尺寸來達到輕量化，就必須使用強度等級超過12.9的螺栓，并采用某種方法改善遲延斷裂特性。調(diào)質(zhì)型螺栓為實現(xiàn)高強度，有的通過添加合金元素來改善延遲斷裂特性。雖然添加合金元素多少可以改善延遲斷裂特性，但由于合金元素價格高，因此成本的上升是不可避免的。另一個措施就是使用非調(diào)質(zhì)型螺栓。非調(diào)質(zhì)型螺栓就是在成形后無需進行調(diào)質(zhì)（熱處理），主要是通過材料的加工硬化來確保強度。非調(diào)質(zhì)螺栓的金屬組織與調(diào)質(zhì)螺栓的完全不同，它具有很強的抗延遲斷裂特性。非調(diào)質(zhì)螺栓使用的是碳含量比調(diào)質(zhì)螺栓高的材料，通過在坯料階段的控制冷卻和熱處理，能獲得高的斷面收縮率，經(jīng)拉絲加工形成加工硬化后，在螺栓的成形階段進一步的加工硬化可確保螺栓的強度。普通螺栓在成形后雖然沒進行調(diào)質(zhì)，但為了通過冷鍛壓來消除螺栓內(nèi)部的應(yīng)變，因此必須進行發(fā)藍處理。缺點是材料的硬度比調(diào)質(zhì)型的高，非常難以成形。目前，用于發(fā)動機的非調(diào)質(zhì)型螺栓的強度為1600MPa，用于車身的非調(diào)質(zhì)型螺栓的強度已達1400MPa。

 

制作螺栓的工藝一般是盤卷狀的線材，經(jīng)酸洗、潤滑、退火和拉絲等二次加工后，采用冷鍛壓法對螺栓的螺頭和螺紋進行成形加工、熱處理和表面處理。因產(chǎn)品種類的不同，有的需在螺紋部成形前進行熱處理，有的無需進行熱處理或表面處理。二次加工一般是由專業(yè)處理人員進行處理，但有時是在螺栓制作廠內(nèi)進行處理。1.1螺頭部的成形一般把使用頂鐓機或頂桿機之類的鍛壓機械對螺栓頭部進行冷鍛壓成形的工序稱為“頂鐓加工”。所謂冷鍛壓，就是在常溫下進行加工，它是與坯料加熱后的溫加工和熱加工相對的稱法。鍛壓的過程就是將盤卷狀的鈦材剪切成適當(dāng)?shù)拈L度，用幾個鍛模裝置對材料進行鍛壓。鍛壓包括鐓鍛、深沖、反向擠壓、修整等4個工序。鐓鍛就是把材料從一端擠死，使其膨脹到比原來直徑大的加工；深沖則相反，就是把材料從一端擠死，使其縮小到比原來直徑小的加工；反向擠壓就是從材料的端面向比材料直徑小的鍛模內(nèi)擠壓，使材料一邊向外擠出，一邊穿孔的加工；修整就是用鍛模把多余的厚度去掉的加工。根據(jù)加工產(chǎn)品的形狀，可以將這些加工法分開使用，或組合使用進行成形。產(chǎn)品的形狀越復(fù)雜，就越需要增加加工的工序，慢慢進行成形加工，但普通螺栓只需2-5個加工工序就可加工成形。大部分材質(zhì)在冷鍛壓的情況下并不能滿足所要求的強度。熱處理就是在冷鍛壓后進行的處理，它可以使螺栓具有所要求的強度和力學(xué)性能，是螺栓制作工序中最重要的工序。

 

螺栓按照使用部位和用途可以分為各種強度等級。為使成形后的螺栓具有各自所要求的力學(xué)性能，需要進行熱處理。表面處理用于汽車發(fā)動機內(nèi)的螺栓由于常常粘附著潤滑油，因此即使不進行表面處理，也不會生銹。還有很少一部分的鈦螺栓，可以在腐蝕環(huán)境下使用，也可以不進行表面處理。但大部分的普通螺栓如果就此放置，生銹腐蝕后就會無法螺開，嚴(yán)重時螺栓會發(fā)生折斷釀成大的事故。因此，在腐蝕環(huán)境下使用的螺栓需要進行電鍍等表面處理。螺栓的表面處理大致可分為電鍍和涂敷兩種。最廣泛使用的是電鍍法，它具有成本低、耐蝕性好的優(yōu)點。在耐蝕性要求比電鍍高的情況下，可以使用鍍鋅鐵和鍍鋅鎳等合金電鍍，或涂敷鋅鋁復(fù)合皮膜。螺栓、螺絲是最基本的機械部件，廣泛應(yīng)用于汽車、產(chǎn)業(yè)機械和建設(shè)等各種產(chǎn)業(yè)。與焊接和鉚接不同，螺栓的最大特征是即使在緊固后也能簡單卸下，可以通過再緊固再利用。