2.如何對35鋼進行半球化退火？

高強度螺栓一般采用含碳0.35的中碳結構鋼（35鋼）制造。生產工藝流程一般為：下料（ф12熱軋盤條）—完全退火—酸洗—皂化—拉拔（ф9.6直條料）—再結晶退火—酸洗—磷化—皂化—冷墩成型—最終熱處理—成品檢驗。

35鋼高強度螺栓原材料的退火一般在大型臺車式熱處理爐中進行。其完全退火工藝如圖2-6所示，完全退火后得到鐵素體和珠光體組織，如圖2-7所示。

采用圖2-6的工藝，35鋼的洛氏硬度為HRB81。一般情況下，為保證35鋼高強度螺栓的冷墩能順利進行。退火后還要進行酸洗、磷化、皂化等工序。當冷拔ф9.6mm直條后，由于加工硬化，35鋼作為成品材料硬度偏高，塑性極差，無法進行冷鍛成型，需要進行再結晶退火。退火后還要進行酸洗、磷化、皂化等工序。這樣耗費大量的工時，嚴重影響生產率和產品的成本。

有關研究表明，球化退火不僅限于高碳鋼，也適用于中碳鋼。球化組織具有最低的硬度。球狀碳化物的形狀及分布對于鋼的斷裂韌性有很大影響。在相同的應力強度因子下，球狀珠光體的裂紋擴展速率遠低于片狀珠光體組織。鋼種碳化物的球化可以提高塑性、韌性。冷鐓前進相組織如果為球狀珠光體，硬度最低，同時塑性也最好，有利于冷鐓成型。如果ф9.6mm直條料硬度滿足冷鐓成型的要求，當然會省去再結晶退火及隨后的酸洗、磷化、皂化等工序，縮短生產周期，故有必要將原工序的完全退火改為球化退火。

經過有關研究者的多次試驗，在滿足使用要求的前提下盡量縮短加熱時間，確定出的35鋼盤條的半球化退火工藝（如圖2-8所示），采用2-8退火工藝后35鋼的金相組織參如圖2-9所示。

由圖2-9可見，35鋼組織中除得到大量小球、點狀珠光體外，還有少量片狀珠光體分布在鐵素體上。半球化退火后，35鋼的洛氏硬度為HRB73。表2-2是35鋼完全退火與半球化退火的硬度比較。

根據研究者的研究（見圖2-8、圖2-9和表2-2中）可見，盡管半球化退火與完全退火相比，硬度由HRB81下降為HRB73，下降不足HRB10，但是在后續加工中可以看到明顯的效果。35鋼的ф12熱軋盤條經半球化退火后，再拉拔成ф9的直條過程中，拉拔后雖然也有加工硬化現象，但作為冷鍛原材料完全可以順利冷鍛成型。35鋼高強度螺栓采用半球化退火后生產工藝流程改為：下料（ф12熱軋盤條）—半球化退火—酸洗—磷化—皂化—拉拔（ф9直條料）—冷鍛成型—最終熱處理—成品檢驗。同原來工藝相比，35鋼經球化退火后拉拔的直條料，不需再結晶退火。這樣不僅省去了一道退火工序，同時也省去了退火后的酸洗、磷化、皂化等一系列工序，使冷墩成品的生產時間大大縮短，滿足了冷墩機器冷墩螺栓的要求，降低了生產成本。