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蘇州緊固件與技術展
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全球首發!世界最高強度緊固件(19.8級)研制成功

  在當前“碳達峰”和“碳中和”政策下,汽車、高鐵、航空、航天、國防等國家重大裝備制造用緊固件對長壽命超高強度化有緊迫需求。超高強度緊固件可以在相同夾緊力下,通過減少自身尺寸來降低重量和增加安裝空間,因此可以對被連接部件進行功能和體積優化,從而使裝備達到整體減重和性能優化的目的。公開的資料顯示,國外目前優勢企業的緊固件最高強度級達到了17.8級。我國973項目依據國際發展狀況,曾經研制了13.9—15.9級的緊固件材料與緊固件。

  2021年11月28日,由上海大學材料學院董瀚教授領銜的高性能鋼鐵材料團隊、河北龍鳳山鑄業有限公司、七豐精工科技股份有限公司、舟山市7412工廠、江蘇冶金技術研究院、上海大學(浙江)高端裝備基礎件材料研究院等六家單位經過一年多的聯合攻關,通過“材料生產—緊固件制造—服役評價”全產業鏈協作,基于鋼鐵材料高性能化理論,利用龍鳳山鑄業生產的高純鐵原料成功研發出超高強度緊固件用B17.8及B19.8鋼,形成了16.8級和19.8級緊固件制造技術,緊固件實物如圖1所示。

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16.8和19.8級緊固件實物(規格為MJ8×1×50)

  通過材料和熱處理工藝優化,16.8級和19.8級螺栓室溫抗拉強度分別滿足1600~1770MPa和1900~2070MPa。剪切測試(依據GJB 3376-1998)結果表明,16.8級和19.8級螺栓剪切力分別達到97KN和115KN;室溫拉伸疲勞強度測試(依據GJB 3376-1998及GJB715.30A-2002,載荷比=0.1)結果表明,研制的緊固件滿足疲勞壽命要求(平均疲勞壽命不低于65000次,單個疲勞壽命不低于45000次);耐延遲斷裂性能試驗(根據GJB 715.12-1990,大氣環境下恒定拉應力保持96小時)結果表明,螺栓在測試時間內未發生斷裂破壞,卸載后螺栓表面及螺紋處未發現裂紋;新研制的超高強度螺栓綜合性能滿足使役要求。

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  據悉,國外超高強度緊固件已經形成了相應的設計規范(如VDA 235-2005),相比之下,我國相關產品技術和標準嚴重滯后,急需制定相關的規范。該項目成功研制出16.8級和19.8級緊固件,是國際上緊固件與材料攀登強度高峰的一個突破。將有力地推動我國重大裝備的輕量化制造(如可以實現發動機小型化和提高功率密度的目標),促進中國的鋼鐵生產與緊固件制造領先世界。這次超高強度螺栓的研制突破預示著我國基礎件與材料從跟跑、并跑到領跑的過程正在加速。

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2021/12/1 10:10:00

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本文涉及話題: 緊固件

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