汽车紧固件检测实用手册

《汽车紧固件检测实用手册》由中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会组织编写，全面讲解了汽车紧固件的原材料检测、加工过程检测和成品检测方法，详细介绍了汽车紧固件的工作特性和常用检测设备等内容，力求帮助读者对汽车紧固件的检测建立系统认知。
本手册共分12章，包含绪论、汽车紧固件常用材料检测、汽车紧固件成型检测、汽车紧固件热处理检测、汽车紧固件表面处理检测、汽车紧固件尺寸与螺纹检测、汽车紧固件机械性能检测、汽车紧固件装配与防松检测、整车紧固件可靠性验证、汽车紧固件失效分析、汽车紧固件常用检测设备、汽车紧固件实验室通用要求等内容。
本手册既可作为汽车整车生产企业、汽车紧固件生产企业、汽车紧固件检测机构工程人员、检验人员和生产管理人员的工具书，也可作为汽车工程技术相关专业高校师生、科研院所研究人员的参考书。

中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会组编
长安汽车、北汽、上汽、一汽、吉利等40余家国内知名企业参编
融汇企业一线经验，服务企业生产实际
全面介绍汽车紧固件工作特性和检测设备
系统讲解汽车紧固件原材料、加工过程和成品检测方法
深入剖析实际检测问题与处置技巧
整车生产企业、紧固件生产企业、紧固件检测机构工程人员、检验人员和生产管理人员必备工具书

固件是各行各业广泛采用的基础件，素有“工业之米”之称。在乘用车上，平均每车使用紧固件4000余个。其中，高强度紧固件约占1/3，占整车基础零部件总量的约40%，占装配线上紧固连接工作量的约70%。在汽车行业中，约23%的维修问题是紧固件松脱引起的，约12%的新车存在紧固件预紧力不准确问题。究其根本，是紧固产品存在质量问题和/或装配不合格所致，需要用科学、可靠的方法进行检测识别，避免问题再次发生。
为促进我国汽车紧固件技术发展，提升行业水平，2016—2021年，中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会（以下简称分会）连续六年举办了汽车紧固件相关学术交流会议，搭建起一座联系汽车主机厂与汽车紧固件产业链各单位的桥梁。2018年，分会组织编写了《汽车紧固件实用技术手册》一书，得到了业界人士的广泛支持和好评。汽车紧固件检测是紧固件质量保障和品质提升的核心，国内一直缺少系统、全面的行业工具书，为此，分会组织了38家单位的47位专家，凝聚集体智慧与经验，编写了这本《汽车紧固件检测实用手册》。
汽车紧固件质量一般分为设计质量、制造过程质量和应用质量三个方面。本手册主要解决后两方面问题，突出系统性和实用性。本手册对汽车紧固件的原材料检测、加工过程检测、成品检测等工作进行了详尽讲解，系统解读了汽车紧固件的工作特性和常用检测设备等内容，力求帮助读者对汽车紧固件检测建立系统认知，促进我国汽车紧固件产品质量提升，助推行业发展。
本手册共分12章，包括绪论、汽车紧固件常用材料检测、汽车紧固件成型检测、汽车紧固件热处理检测、汽车紧固件表面处理检测、汽车紧固件尺寸与螺纹检测、汽车紧固件机械性能检测、汽车紧固件装配与防松检测、整车紧固件可靠性验证、汽车紧固件失效分析、汽车紧固件常用检测设备、汽车紧固件实验室通用要求等内容。
本手册参编人员分工如下：栾俭新、张智荣编写第1章；李大维、冯雪桥、顾小刚、樊晶编写第2章；邓建、李秀芳、白振、叶沧榕编写第3章；靳宝宏、袁峰、赵萍丽、何建军编写第4章；张菊香、虞莲雯、蒋智慧、李贵康编写第5章；王利娟、夏亚军、朱文涛、杨春华编写第6章；姜起东、刘明君、贾晓芳、蒋志刚编写第7章；梁任锦、尚修锋、刘文敏、王锋编写第8章；曹鑫、郭时松、赵风远、高建平编写第9章；白云岭、刘国龙、邵百明、陈欢欢编写第10章；郭林健、张茂松、刘玉龙、孙国峰编写第11章；杜承斌、成勇、杨德轩、李万江编写第12章。栾俭新和黄平担任主编并负责统稿工作。
本手册编写过程中，得到了中国汽车工程学会、北京汽车集团越野车有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司、浙江鼎盛汽车紧固件有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、上汽大众汽车有限公司、江西特普鑫科技有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、康明斯排放处理系统（中国）有限公司、上海蔚来汽车有限公司、上海兹懋仪器科技有限公司、长兴吉利汽车部件有限公司、吉利汽车研究院（宁波）有限公司、上汽大通汽车有限公司、邢台钢铁有限责任公司、浙江华远汽车科技股份有限公司、一汽-大众汽车有限公司、颖明（福州）标准件企业有限公司、舟山市7412工厂、宁波长华长盛汽车零部件有限公司、智己汽车科技有限公司、卡迈锡汽车紧固件（中国）有限公司、浙江晋吉汽车配件有限公司、浙江强力螺栓股份有限公司、重庆金海标准件有限公司、日泰（上海）汽车标准件有限公司、上海汽车集团股份有限公司、伍尔特（中国）有限公司、重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司、上海集度汽车有限公司、上海司凯德汽车工程技术有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司河南分公司、东风汽车集团有限公司、浙江国检检测技术股份有限公司、上海市计量测试技术研究院、北汽福田汽车股份有限公司等企业和科研院所的支持与帮助，在此表示衷心感谢。此外，要特别感谢上海兹懋仪器科技有限公司为本手册出版工作提供的资金支持。
由于编者水平有限，本手册难免有疏漏或不妥之处，恳请广大读者批评指正。希望这本凝聚了众多行业专家心血与智慧的手册，能切实助力我国汽车紧固件领域的技术进步与产业发展。

中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会秘书长黄平
2022年10月

前言
第1章绪论1
1.1概述1
1.2汽车紧固件介绍2
1.2.1汽车紧固件定义2
1.2.2汽车紧固件的应用及特点3
1.3汽车紧固件标准体系5
1.3.1汽车紧固件产品标准体系6
1.3.2汽车紧固件基础标准体系6
1.3.3汽车紧固件检测体系7
1.4发展趋势及展望9
第2章汽车紧固件常用材料检测10
2.1概述10
2.1.1紧固件用钢介绍10
2.1.2金属紧固件材料生产工艺和质量要求11
2.1.3合金元素对材料性能的影响11
2.2紧固件性能等级介绍和材料要求13
2.2.1外螺纹紧固件性能等级介绍13
2.2.2外螺纹紧固件材料要求15
2.2.3外螺纹紧固件推荐材料清单15
2.2.4内螺纹紧固件性能等级介绍17
2.2.5内螺纹紧固件材料要求17
2.2.6其他紧固件材料要求19
2.3紧固件原材料检测19
2.3.1目的19
2.3.2材料检测取样要求19
2.3.3化学成分检测20
2.3.4冷顶锻检测及评价20
2.3.5脱碳层检测及评价21
2.3.6表面质量检测及评价21
2.3.7尺寸检测及评价22
2.3.8拉伸检测及评价22
2.3.9硬度检测及评价22
2.3.10显微组织检测及评价22
2.3.11晶粒度检测及评价24
2.3.12非金属夹杂物检测及评价24
2.3.13淬透性检测及评价25
2.3.14低倍组织检测及评价26
2.4成品丝材料检测27
2.4.1成品丝生产流程和质量控制27
2.4.2硬度检测及评价31
2.4.3金相检测及评价32
2.4.4拉伸检测及评价32
2.4.5表面质量检测及评价32
2.4.6冷镦性能检测及评价33
2.4.7尺寸检测及评价33
2.5紧固件材料现状及展望34
2.5.1非调质钢34
2.5.2热轧双相钢35
2.5.3硼钢35
2.5.4超细晶粒钢36
2.5.5钛合金36
2.6典型检测案例37
2.6.1线材表面质量缺陷37
2.6.2非金属夹杂物38
2.6.3材料脱碳39
第3章汽车紧固件成型检测40
3.1概述40
3.1.1成型检测常见检测设备40
3.1.2成型工序主要质量特性41
3.2产品成型检测42
3.2.1来料检测42
3.2.2金属流线检测45
3.2.3几何尺寸检测49
3.2.4几何公差检测55
3.2.5外观检测57
3.3螺纹成型检测61
3.3.1外螺纹检测62
3.3.2内螺纹检测62
3.3.3螺纹折叠检测63
3.4其他工序检测65
3.4.1磨削工序检测66
3.4.2校直工序检测66
3.5典型检测案例66
3.5.1圆头方颈螺栓掉头66
3.5.2轮毂螺栓有裂纹69
3.5.3轴承端盖螺栓断裂76
3.5.4六角法兰面螺母冷镦过程中开裂78
3.6发展趋势及展望80
3.6.1自动检测80
3.6.2自动检测技术在紧固件行业的应用80
3.6.3一键测量81
第4章汽车紧固件热处理检测82
4.1概述82
4.1.1热处理的质量控制82
4.1.2常用设备83
4.1.3常规检测项目84
4.2调质紧固件热处理检测85
4.2.1金相组织87
4.2.2脱碳和增碳94
4.2.3硬度97
4.2.4拉力99
4.2.5富磷层102
4.2.6其他检测104
4.3非调质紧固件热处理检测106
4.3.1表面热处理106
4.3.2化学热处理111
4.3.3其他热处理117
4.4高温连接紧固件热处理检测117
4.4.1沉淀硬化型不锈钢热处理119
4.4.2马氏体型耐热钢热处理126
4.4.3珠光体型耐热钢热处理127
4.4.4镍基合金型耐热钢热处理128
4.4.5铁素体型耐热钢热处理129
4.5其他紧固件材料热处理检测129
4.5.1不锈钢热处理129
4.5.2铝合金材料热处理129
4.5.3铜合金材料热处理131
4.6典型检测案例131
4.7发展趋势及展望133
第5章汽车紧固件表面处理检测135
5.1概述135
5.2磷化层检测136
5.2.1紧固件磷化的类型137
5.2.2磷化层结晶结构检测138
5.2.3磷化层单位面积质量检测138
5.2.4磷化层耐腐蚀性能检测139
5.2.5特殊性能检测139
5.3电镀层检测140
5.3.1紧固件电镀层的类型140
5.3.2镀层外观检测141
5.3.3镀层厚度检测141
5.3.4镀层附着强度检测143
5.3.5镀层耐腐蚀性能检测144
5.3.6特殊性能检测147
5.4涂覆层检测147
5.4.1紧固件涂覆层的类型149
5.4.2涂覆层外观检测149
5.4.3涂覆层附着力检测150
5.4.4涂覆层耐腐蚀性能检测150
5.4.5特殊性能检测151
5.5氢脆测试153
5.5.1氢脆的产生153
5.5.2氢脆的检测153
5.5.3氢脆的预防及消除157
5.6禁用物质检测157
5.6.1铅和镉的检测157
5.6.2汞的检测158
5.6.3六价铬的检测159
5.6.4多溴联苯和多溴联苯醚的检测159
5.6.5禁用物质检测发展趋势160
5.7其他表面处理检测161
5.7.1铝材紧固件的表面处理检测161
5.7.2紧固件电泳工艺检测161
5.7.3紧固件涂胶工艺检测165
5.7.4紧固件润滑剂检测167
5.7.5紧固件摩擦系数检测168
5.8典型检测案例169
5.8.1磷化处理案例分析169
5.8.2电镀层案例分析170
5.8.3涂覆层案例分析171
5.8.4氢脆案例分析172
5.9发展趋势及展望172
第6章汽车紧固件尺寸与螺纹检测174
6.1概述174
6.1.1紧固件尺寸与公差控制对于紧固连接的
影响174
6.1.2紧固件尺寸检测常用规范和方法174
6.2外螺纹紧固件头部尺寸要求与检测175
6.2.1六角头175
6.2.2带法兰头型178
6.2.3盘头和圆柱头179
6.2.4沉头和半沉头180
6.2.5焊接螺柱头型181
6.3外螺纹的尺寸要求与检测183
6.3.1米制普通螺纹184
6.3.2金属自攻螺纹188
6.3.3塑料自攻螺纹188
6.3.4其他类型外螺纹189
6.4外螺纹紧固件杆部和尾部尺寸要求与检测192
6.4.1杆部和普通无导向尾部192
6.4.2