在一部轿车上,约有500种,4000个总重超过50kg的紧固件。这些紧固件的费用约占到整车总成本的2.5%,全部紧固件约占车辆全部零部件数量的5%,装配这些紧固件约占装配整车总体工作量的70%。
应用决定选材如钢制的轮胎螺栓可以在汽车飞速前进和颠簸路面行驶时,提供稳定的高强度表现;在变速器、水泵中的螺栓,需要长期浸泡在高温、酸性环境中工作,即要减轻重量,又需要很大强度,奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金材料是首选。单一金属成份的螺栓,由于成分不稳定性和耐受力不足等特点,早已被合金材料所取代。在汽车紧固件中,碳、锰、镍、铬、钼等金属根据具体的要求,都被加入到螺栓中去。尤其是在发动机内部的高温、震动和高压环境下,紧固螺栓普遍加入能提高可淬性的金属铬、钼、硼、矾和硅等元素,改善耐磨性,提高耐腐蚀能力,对提高高温下的抗拉强度有很大作用,并有利于高温下保持强度,保证稳定的热处理效果,减小氢脆的作用。而在如中网、轮眉等诸多的外观件中,工程塑料螺栓的大量使用既可以减轻重量,又足以保证这些部件的紧固强度。冷酷无情的加工环节合金螺栓毛料,在加工模具型腔中单位挤压力可高达2000~2500MPa,还要经受着极高的摩擦阻力和温度变化,所以这也在初步考验着螺栓的高强度和高硬度,同时还应具有相当高的韧性,不会由于在冲击、偏心载荷,疲劳应力集中而引起的折断和开裂破坏。为使金属紧固件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,通过整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类热处理予以改变其力学、物理和化学性能,而不改变工件的形状和整体的化学成分,通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能,改善工件的内在质量。仅就同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能,如经化学热处理后的钢件,实质上可以认为是一种特殊复合材料:心部为原始成分的钢,表层则是渗入了合金元素的材料。心部与表层之间是紧密的晶体型结合,它比电镀等表面复护技术所获得的心、表部的结合要强得多。 光滑靓丽的美容工程刚刚制造好的汽车紧固件毛料,外部十分不平整,而且也没有涂层的保护,不够耐用和耐腐蚀,因此需要对其表面利用表面改性技术、薄膜技术和涂镀层技术,使材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的工程,材料表面与基体一起作为一个系统进行设计。通过渗碳、化学镀、电镀,阳极氧化、油漆,烤漆和气相沉积等工艺进行过表面处理还可以赋予这些紧固件的表面具有原来没有的特殊性能,如包括电磁特性、热特性、声特性及防辐射等、化学性能、机械性能、摩擦学性能、装饰性。走上紧固的工作岗位由于TROX+六边形形状的出现,因允许更高的扭力等特点,现在被广泛使用在汽车领域。 但是再好的螺栓也需要正确的拧紧才可发挥作用,但达到我们指定扭矩数所用的很大力气,90%没用起到夹紧的作用:约50%的力气都用于抵消拧紧过程中螺栓头部下的摩擦力,40%的力气用于抵消螺母产生的摩擦力。这也就是说,我们最需要的夹紧力只有可怜的10%。但在此时,我们切不可一味的贪多,在关键部位的紧固件头部,都会有相应要求的抗拉强度数值,你赶紧过程必须严格准守执行。在分析仪器上,可以明显看到,由于扭矩过大,造成螺栓加长后,螺栓内部就会出现不规则的屈服和断裂痕迹,这些反而会使得夹紧力减少,也会增加螺栓断裂的可能性。