目前，由螺栓联接引起的延迟断裂仍然是一个严重的产品质量问题。延迟断裂是材料在静止应力作用下，经过一定时间后突然脆性破坏的一种现象，是材料一环境一应力相互作用而发生的一种环境脆化，是氢导致材质恶化的一种形态。延迟断裂现象是妨碍高强度螺栓提高强度的一个主要因素。

    产生延迟断裂是涉及到材料加工，环境等因素。本文从紧固件生产实践，提出延迟断裂的预防措施，供同行参考。

    1、抗拉强度的偏差管理
    在保证螺栓达到各项力学性能指标的基础上（尤其把抗拉强度和保证应力控制在合格范围内）要对螺栓的硬度控制在一定范围内，见表1。

    高强度螺栓在检测硬度时，作为工艺结果。（控制项目）最终以抵拉值强度值为综合测量结果。

    2、防止螺栓表面层的增碳
    脱碳通常有利于延迟破坏性能的提高，但是必须充分考虑疲劳强度的下降，并且不至于螺栓脱扣、滑牙。对原材料的预先退火工序必须严格注意脱碳和增碳，而在最终调质淬火时对于螺纹表面增碳是不允许的。

    冷拔前对盘条需要经过软化退火或球化退火，为了防止脱碳往往使用保护气氛或炉中放置木炭。如果炉中气氛控制不当或者发生特殊情况时，会在原材料表面造成增碳。由于螺纹处表面增碳，会使强度增加而塑性下降，导致延迟断裂。

    3、防止渗磷
    拉拔是生产高强度螺栓的第一道工序，但在拉拔前，盘条须经过磷化锌薄膜处理，增加光洁度，冷镦、调质淬火处理制成螺栓，会有磷渗入表面层里。对于高强度螺栓，可在热处理前用金属清洗剂和酸洗洗净磷化膜，达到防止渗磷的目地。要注意的是钢渗磷后，钢的临界点A。上升，表面出现较多铁素体，也影响后序发黑和氧化着色表面处理

    4、减少应力集中的形状
    螺栓头部是应力集中部位。典型螺栓的头部为六角形，从圆形成型为六角形的。冷镦变形可达60%~80，不允许有任何折叠，尤其是冷镦复杂形状的凸缘类螺栓。但由于机床精度，操作工人的技术水平，模具尺寸和质量等综合因素的影响，造成螺栓头部和杆部结合处的晶粒破碎或金属纤维断裂。此处组织很不均匀，并形成一个脆性断裂危险区域，造成应力集中。不完全螺纹和全螺纹形状的螺栓，应在允许的范围内，做到形状尽可能缓和应力集中。在调整冷镦机床时，不应忽视机床间隙，模具间隙以及机床模具间的误差，合理分配螺栓头部的镦锻变形量，增大头杆结合处的过渡圆角，使其内部组织达到合理状态。

    对调换每种规格产品试模的样件，冷镦时应给予5＂200件报废，特别是在那些应力集中的部位不能有伤痕。

    5、良好的金属流线
    金属的纤维组织沿轧制方向流动，这种因碳化物等脆性粒子在冷镦和冷挤加工时被细化、晶粒沿伸长方向变细变长，显示出导向所致。这种纤维组织就是塑性加工后，由变形产生的纤维流线。螺栓冷镦锻时，特别是在头杆连接处，如果冷镦锻质量拙劣，头部纤维塑性流线就紊乱、切断，这对高强度螺栓是不能存在的缺陷，这将导致延迟断裂的发生。

    6、预先防止奥氏体晶粒粗大
    在调质时要防止奥氏体晶粒粗大，淬火温度的控制显得特别重要。尤其是局部加热镦锻的螺栓，应增加退火软化工序和减少拉拔量。奥氏体晶粒粗大会造成脆性增加，以至延迟断裂发生。

   7、钢种的选择
    根据影响高强度螺栓延迟断裂的因素，钢材选择最好有能使延迟断裂性能提高的元素。如添加有适量的Ti、V和Nb等细化晶粒元素，使奥氏体晶粒不长大；对延迟断裂恶化的P、S降低钢中的含量，减少晶界偏析；提高Mo的含量以提高钢的回火软化抵抗性能。

    钢材化学成分的调整，碳钢中主要的元素有C、Si和Mn。增加Si和Mn的含量可以提高硬度，但硬度提高对塑性指标断面收缩率的数值有负面影响，在中碳钢中加入少量的Cr可以改善其塑性，提高断面收缩率数值。Si和Mn是固溶强化铁素体而提高硬度的元素，而Cr是细化晶粒增加淬透性的元素。

    由于任何一种钢都要把淬火一高温回炎（调质）处理作为钢种的前提来考虑，根据高强度螺栓性能等级，环境条件等，要完全避免发生延迟断裂是困难的。因此，选择钢种时对其使用条件必须十分注意。

    推荐钢种如下：8.8级螺栓选用SWRCH35R、CH35.ACR钢；10.9级选用SCM435、40Cr钢；12.9级选用42CrMo、25Cr2MoVA钢。对于10.9级以上螺栓需用合金钢，其中CrMo和CrMoV两类钢更能满足在复杂条件下使用。

    8、防止电镀脆性
    表面处理通常是电镀、有机和无机物涂层或磷化，所有这些工艺都有一个共同的前提——必须除去螺栓表面黑色氧化皮，为此就必须对螺栓进行酸洗。在酸洗到表面处理（如电镀）期间，大部分氢侵入到螺栓表面。由于氢的扩散需要时间，且氢的浓度达到一定程度后才发生断裂，因此，金属电镀必须慎重选择镀种，镀液种类选定最好都能防止氢的吸收。

    通常电镀螺栓由于在镀前酸洗和电镀时在钢中渗进并贮存了氢，比没有电镀的螺栓容易发生延迟断裂，尤其是自攻螺钉。抗拉强度930MPQ以上的螺栓在电镀后都要进行驱氢处理。驱氢的效果与处理的温度和时间有关，通常温度200-250~C，时间2-4小时，温度的高低应由基体材料决定，才能改善延迟断裂性能。

    9、其他
    高强度螺栓与各种不同金属接触时，由于能形成多种类型的局部电池而大大恶化了延迟断裂性能。特别是接触Zni Mg、Cd时必须注意。

    螺栓在室外使用时，应避免潮湿空气，雨水的接触，涂上适当的油漆是有益的，可避免产生延迟断裂。