熱處理工藝對提高螺栓疲勞強度的影響
一直以來，汽車緊固件就以品種繁多、型式多樣、規格不一的基本特征為主，它的選擇和使用涉及到結構分析、連接設計、失效與疲勞分析、腐蝕要求和裝配方法，以及相關的產品質量控制與試驗等，這些因素在很大程度上決定了汽車產品的最終質量與可靠性。
汽車高強度螺栓的疲勞壽命一直是受到重視的問題，數據表明螺栓的失效絕大多數是由于疲勞破壞引起的，且疲勞破壞時螺栓幾乎無征兆，因此重大事故很容易在產生疲勞破壞時發生。熱處理能夠優化緊固件材料性能，使其疲勞強度提高，針對高強度螺栓越來越高的使用要求，通過熱處理提高螺栓材料的疲勞強度更顯十分重要。
1.材料疲勞裂紋的萌生
疲勞裂紋最先開始的地方稱為疲勞源，疲勞源對于螺栓微觀結構組織很敏感，能在很小的尺度下萌生疲勞裂紋，一般在3～5個晶粒尺寸內，螺栓表面質量問題是主要的疲勞源，大部分的疲勞始于螺栓表面或者亞表面。螺栓材料晶體內部存在的大量位錯和一些合金元素或雜質，晶界強度差異，這些因素都有可能導致疲勞裂紋萌生。研究表明，疲勞裂紋易發位置有：晶界、表面夾雜物或第二相顆粒、空洞，這些位置都與材料復雜多變的微觀組織有關。如果熱處理后能夠改善微觀組織，那么就能在一定程度上提高螺栓材料的疲勞強度。
2.脫碳對疲勞強度的影響
螺栓表面脫碳會降低淬火后螺栓的表面硬度、耐磨性，并顯著降低螺栓疲勞強度。GB/T3098.1標準中就有針對螺栓性能的脫碳試驗，并規定最大脫碳層深度。在分析35CrMo輪轂螺栓斷裂失效原因時，發現在螺紋與桿部交接處是因為存在脫碳層。Fe3C在高溫下能與O2、H2O、H2發生反應導致螺栓材料內部Fe3C的減少，從而增加了螺栓材料的鐵素體相，降低螺栓材料強度，容易引發微裂紋。在熱處理過程中控制好加熱溫度，同時必須采用可控氣氛保護加熱能夠很好地解決這一問題。
3.熱處理對疲勞強度的影響
螺栓表面的應力集中會降低其表面強度，在受到交變的動載荷時，在缺口應力集中部位不斷發生微變形和恢復的過程，且其受到的應力遠遠大于無應力集中的部位，從而容易導致疲勞裂紋的產生。
緊固件通過熱處理調質改善顯微組織，并具有優良的綜合力學性能，可以提高螺栓材料的疲勞強度，合理控制晶粒尺寸以保證低溫沖擊功，也能獲得較高的沖擊韌性。合理的熱處理細化晶粒，縮短晶界距離能阻止疲勞裂紋的產生，在材料內部如果存在一定量的晶須或第二項顆粒，這些加入的相便可以在一定程度上阻止駐留滑移帶的滑移，從而阻止了微裂紋的萌生和擴展。
