1紧固件产业概况

螺钉、螺栓等紧固件是许多产业使用的、便于安装和拆卸的紧固用机械零件，用途十分广泛，从钟表、手机等小型产品到住宅、大厦等建筑物，在组装时都要用到紧固件。所以紧固件是所有产业的基本的、通用的零件。因此，紧固件市场情况受到汽车、机械、建筑等使用螺钉、螺栓产业变化的很大影响，同时也是这些产业生产状况的反映。

不久前，世界紧固件市场由亚洲、美国、欧洲均等分割，近年来由于中国产量的增加，亚洲紧固件产量占据了世界产量的一半以上。过去日本一直保持紧固件生产世界第一大国的地位，近年来中国紧固件产量大幅度增加，在2005年产量超过日本居世界第一。

2紧固件技术的发展动向

2.1紧固件的种类和用途

紧固件的尺寸一般采用公制螺纹，按照直径和螺距的不同分为粗罗纹和细罗纹。由于紧固件有各种不同的尺寸、精度、强度和制作材料，这些元素组合起来使紧固件的种类有数十万、上百万之多。粗略说，紧固件可分为螺栓类的阳罗纹产品和螺母类的阴罗纹产品。按照紧固件头部转动部位的形状有十字槽头、头部单槽、六角头等。此外，对于不同使用环境和用途，紧固件还有附加特性，所以紧固件的分类相当复杂。

关于螺钉、螺栓的强度表示方法，第一个数字是以MPa为单位的公称抗拉强度的1/100，第二个数字是公称下屈服点与公称强度之比的10倍，例如"10.9"，表示公称抗拉强度为1000MPa，0.2%屈服强度为900MPa的螺栓。螺母的强度用与之组合使用的最高强度螺栓的强度级别数字来表示。不锈钢紧固件的强度用钢种和抗拉强度级别数字的组合来表示，例如"A2-50"。这些表示方法是国际统一的紧固件强度表示方法。紧固件是工业产品中标准化进行的最好的产品，详细规定可见ISO标准。

紧固件用材有碳素钢、合金钢、不锈钢等钢铁材料和铜、铝等非钢铁材料，仅普通碳素钢、合金钢和不锈钢紧固件的品种就非常之多。

2.2紧固件的技术开发

1）紧固件高强度化

提高紧固件的强度，可以使紧固件减少使用数量、缩小直径、减轻重量。但需要解决抗拉强度达到1200MPa，屈强比大于90%的螺栓发生延迟断裂和疲劳断裂的问题，因此，高强度螺栓用钢的开发固然重要，高强度螺栓制造技术的开发也要同时进行。

2）紧固件的小型轻量化

在不损失紧固性能的前提下，对小型轻量化的紧固件进行开发。为此对紧固件用新材料和紧固件形状进行了研究，同时也对难加工材料的加工方法进行开发。

3）新材料利用

对航空器和和医疗设备用的紧固件材料和提高紧固性进行了开发，开发出Ti合金、Mg合金等新材料紧固件。

4）紧固技术和防松弛技术

为使紧固件牢固地紧固在部件上，防止因松弛发生事故，对紧固技术和防松弛技术进行了研究。由于不认真安装紧固件导致紧固性下降引发大事故的情况不断发生，所以不能掉以轻心。应当认识到，紧固件的容易安装和安全使用是两个完全不同的概念，发挥紧固件的紧固作用的关键在于正确的安装作业，因此不能停止对提高紧固设计和强化紧固作业的施工方法的开发。

3汽车用紧固件

汽车中使用大量的紧固件。数量至少有1000多个。此外，外购的组装部件中也有紧固件，所以汽车实际使用的紧固件数量更多。汽车紧固件需要研究的问题是高强度化和提高质量。汽车紧固件的高强度化可减轻紧固件重量和相应部件的重量，这将是今后混合动力型汽车和纯电动汽车永恒的课题。汽车紧固件质量方面最需要解决的问题是防止廉价高强度材紧固件的延迟断裂。

3.1汽车紧固件的强度级别和使用钢种

表1是汽车螺栓的强度级别和使用钢种。各汽车厂使用的标准螺栓是8.8级螺栓，多为硼钢制品。硼钢螺栓价格较低，原因是硼的含量很少，可以使钢的碳当量很低，可省略加工前的球化退火。10.9级螺栓是合金钢和硼钢制品，与8.8级硼钢螺栓不同之处是，降低了P、S等导致延迟断裂的有害元素含量，并且在拔丝中使用无渗磷润滑涂层。12.9级汽车螺栓是合金钢制品，14.9级汽车螺栓是特殊合金钢制品，钢中杂质含量低，并且添加V等碳化物析出元素俘获钢中的氢，提高抗延迟断裂性。汽车批量生产中使用的最高强度级别的螺栓是16T，其材质是拔丝加工的共析钢，钢中的碳化钒将氢俘获，使之无害化，螺栓的紧固能力进一步提高，因此，也可用来制造16.9级超高强度螺栓。

表1汽车螺栓的强度级别和使用钢种

3.2汽车螺栓的高强度化

汽车螺栓的高强度化可使部件轻量化和小型紧凑化，因此高强度螺栓的需求量会不断增加。特别是汽车发动机、传动系统和电动机周围的螺栓轻量紧凑化对周围部件的轻量化和性能提高有很大作用。因此这些部位都使用高强度螺栓。例如用16T级高强度螺栓M9代替传统材质螺栓M12，每个螺栓减少重量80g，整个连杆减重240g，并使发动机整体轻量化和小型化。

3.3汽车螺栓的延迟断裂

汽车螺栓的延迟断裂是最令人担忧的质量问题。螺栓延迟断裂常发生在螺栓制造后的若干年，原因有设计问题和制造问题。制造方面的原因有，高表面硬度或高内部硬度材料、热处理不良，螺帽根部、罗纹底部的R过小，螺栓内钢质的纤维流线不当等形状因子等原因，这些问题通过加强工艺管理可以解决。成为问题的是设计失误，即对延迟断裂安全系数的设定错误。螺栓的断裂除了延迟断裂，还有疲劳断裂、冲击断裂、韧性断裂等断裂形式，需要通过强度计算和进行实验设定适宜的安全系数。对于疲劳断裂和冲击断裂可以高精度地确定安全系数，这是因为对这些断裂模式已经有了充分的理论知识，并且进行了长达数月的试验测定。但对于延迟断裂，从十多年前开始逐渐认识到扩散性氢导致空洞形成的机理，并采用氢俘获技术生产抗延迟断裂钢，但还不能设定市场供货螺栓的安全系数。

将疲劳断裂与延迟断裂进行比较可知，对于疲劳断裂有疲劳极限值，但对于延迟断裂则没有极限值的确定指标。在解决延迟断裂安全系数设定方面，钢铁企业对延迟断裂机制的研究和新材料的开发固然重要，但用户方面的使用信息也不可忽视。螺栓在使用中发生断裂是不应有的现象，但从断裂螺栓中获得的信息对于延迟断裂的研究十分重要。断裂螺栓是多少销售量中的一个，行驶多长时间、行驶多少公里后发生断裂等等都是很重要的信息。并且从断裂螺栓中还可以获得关于表面硬度、内部硬度、渗磷情况等各种因素的信息。因此，在今后关于延迟断裂评价方法和基准值设定的研究中，应注意理论研究、实验室研究和使用信息分析相结合。

4工程机械用紧固件

4.1推土机和挖掘机用螺栓

1）螺栓的强度级别

JIS规定了3.6-12.9共10个螺栓强度级别，但推土机和挖掘机用螺栓的99%是10.9级和12.9级，极少量为9.8级及以下的螺栓。一台65t级推土机螺栓用量总计约6000个，其中12.9级占8.5%、10.9级占8.5%、9.8级及以下占1.1%。一台20t油压挖掘机螺栓用量总计约2000个，其中12.9级占12.2%、10.9级占87%、9.8级及以下占0.8%。螺栓使用量的上述比例关系近10多年没有变化。原因是工程机械的工作环境是不规整的地面，并且经受风吹雨淋。在这种大负荷和恶劣环境下，需要采用较高强度螺栓对部件进行高轴力紧固，另一方面强度超过12.9级的螺栓价格较高，并且抗延迟断裂性还有一定问题。因此螺栓用量比例多年没有变化。

2）螺栓的尺寸和形状

除了特殊螺栓，一般螺栓的公称直径有M4-M36共计15种，但大部分是M10-M20。螺栓公称长度是12-95mm。推土机中共使用螺栓约250种，油压挖掘机中共使用螺栓约130种。使用的螺栓形状大部分是六角螺栓，此外还有内六角螺栓、凸缘螺栓、吊环螺栓等，没有特殊形状的螺栓。过去，对螺栓和相应的垫片是分别管理的，后来开发出的组合螺栓是一种组合了垫片的凸缘螺栓，采用组合螺栓，可对螺栓和垫片按一个零件编号进行管理，减少了零件编号，并使垫片小型化，同时还可以防止垫片漏装的问题。但目前组合螺栓只有M14以下的细径螺栓，期待组合螺栓规格的扩大。

3）螺栓的材质和热处理

JIS中对螺栓的材质没有具体规定，对碳素钢只规定了含碳量的上下限，对高强度螺栓用的低合金钢，只将B、Mn、Cr作为参考添加元素。也就是说，只要力学性能符合标准规定，使用什么材质都可以，因此工程机械用螺栓也因制造厂家的不同而不同。

强度在10.9及以上的螺栓都要进行淬火回火处理以达到要求的力学性能。常规工艺是，在大气气氛下将连续式加热炉加热的螺栓进行油淬，然后立即进行回火。但对于12.9级的大直径螺栓，由于加热时间相对较长，要进行保护性气氛加热，防止罗纹牙和罗纹底部出现异常脱碳。这时需要特别注意的是不要因过于担心脱碳，反而造成渗碳。

4）螺栓的表面处理

为防止螺栓的锈蚀和粘结，要对螺栓进行表面处理。在对螺栓进行镀锌时，过去曾使用6价铬系钝化处理液，但查明6价铬对人体的有害影响后，就完全停止使用。现在已经全部使用无害的3价铬系钝化处理液，为强化防锈效果，螺栓的镀层厚度大于JIS的规定。

4.2提高推土机和挖掘机螺栓紧固效果的措施

由于螺栓的设备事故主要是螺栓的松弛和延迟断裂。螺栓接触面弹性衰减引起的非转动松弛是螺栓松弛的一种形式，但主要松弛形式仍然是扭转力不足引起的转动松弛。为防止转动松弛，采用的方法是使用超高强度螺栓和更大扭转力进行紧固。为此开发出强度超过JIS强度级别的超高强度螺栓。一般来说，螺栓的强度越高，延迟断裂的危险性越大。强度为12.9级的履带螺栓的紧固方法是塑性转动紧固法，首先用预扭矩进行紧固，然后再按照预定的转动角度进一步扭转螺母进行紧固。连接一片履带要使用4个螺栓，用全自动螺母拧紧器同时对4个螺栓进行紧固。目前正在研究通过增加螺母转动角度和将液压螺母拧紧器改为电动拧紧器等方法，提高更加稳定的紧固力。

作为推土机和挖掘机移动装置的履带是与土石接触承受剧烈摩擦的消耗部件，在使用过程中要多次被拆检和更换。这时必须将履带螺栓拆卸下来，由于履带螺栓的头部也受到磨损，所以常常发生扳手卡不住螺栓头的情况。特别是推土机移动频繁，这种情况更是常常发生。为此，对推土机履带螺栓头部进行高频淬火，提高其硬度。此外，超大型推土机履带螺栓头部比传统螺栓头部大5mm，以增加磨损裕量。

4.3工程机械用螺栓的发展动向

如前所述，十多年来，工程机械用螺栓没有明显的变化。并且工程机械也几乎不采用其他紧固方法代替螺栓连接。原因是螺栓紧固的可靠性很高，并且已经紧固的螺栓也比较容易拆卸，即便于更换和维修。因此，提高螺栓的性能和性价比，比试图减少或取代螺栓的探索更有意义。

螺栓紧固后不松弛和容易拆卸是两个相反的特性。为了提高这两个特性，应不使螺栓生锈和粘结，为此多年来在提高罗纹精度、采用涂装和表面处理技术以及改进紧固方法等方面开展了大量的工作。

在螺栓成本方面，材料费占的比例最大，其次是加工费和热处理费。因此，为实现更高的性价比，需提高螺栓用料的成材率。为此，在小型螺栓制造中实现了螺栓头部的无飞边模锻成型和罗纹的滚轧成型，期待将这些技术扩大应用到大型螺栓的制造。在螺栓用钢方面，工程机械用大规格高强度螺栓，因一直存在的延迟断裂和淬透性问题，成为影响扩大使用的瓶颈。

在淬透性方面，用价格低廉效果又好的B替代高价合金元素，期待今后开发出低淬透性钢加热后也可以进行充分冷却的热处理技术和非调质钢高强度螺栓。在抗延迟断裂性方面，由于钢铁厂开发出超高强度螺栓用钢，并且在技术上是可行的，但是价格仍然较高。对于常规的12.9级螺栓来说，降低合金元素含量后，回火温度就要下降，由此会增加延迟断裂的危险性，所以期待着开发出低成本、高可靠性的新型超高强度螺栓用钢。

5建筑、桥梁用紧固件

5.1建筑、桥梁用高强度螺栓

过去钢结构的连接方法是多为铆接。后来美国开发出更为合理的摩擦型连接方法，日本引进摩擦型连接方法后，高强度螺栓的使用快速普及。最初使用的是六角头高强度螺栓，现在则主要使用现场施工更方便的扭剪型高强度螺栓。

高强度螺栓的功能是通过保证钢结构的刚性和强度来实现构筑物的安全性，具体来说就是紧固轴力管理很重要。为减小紧固轴力波动，将高强度螺栓标准制定成高强度螺栓连接副的标准，并且考虑到现场的施工条件，对紧固轴力做了规定，使螺栓在0-60℃温度范围内能够发挥紧固作用。在实际施工时，高强度螺栓不仅要符合标准的规定，而且在施工前要进行紧固轴力检查和安装中进行现场检查，通过频繁的检查确认实际的紧固轴力。此外，为保证实际连接部的强度，常常在施工前进行滑动试验，以确认螺栓连接部强度符合要求。因此保证摩擦连接构筑物安全性是一项非常细致的工作。

5.2高强度螺栓的种类

按形状分类，高强度螺栓有六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓。高强度螺栓可以热镀锌成为热镀锌高强度螺栓。扭剪型高强度螺栓通过对配合部的摩擦管理使紧固力矩和轴力稳定化，六角头高强度螺栓和热镀锌高强度螺栓的紧固力矩系数已经纳入标准。

1）建筑、桥梁用高强度螺栓尺寸

JIS1186将M12-M30高强度螺栓纳入标准，大于M30高强度螺栓要经过认证后进行制造。风力发电机塔筒使用的高强度螺栓是经过认证的M48高强度螺栓。

2）建筑、桥梁用高强度螺栓强度

过去使用的是11T及以上的高强度螺栓，由于发生延迟断裂，现在主要使用10T螺栓。热镀锌高强度螺栓由于经过酸洗处理，有氢渗入的可能性，所以以8T螺栓为主要产品。近年来，通过螺栓用钢和螺栓形状的改进解决了延迟断裂的问题，开发出14T超高强度螺栓，其用量逐渐增加。此外，由于要求构筑物在破坏时应具有高变形能，所以，标准规定10T高强度螺栓的伸长率应等于或大于14%。

5.3建筑、桥梁用高强度螺栓用钢

1）耐候性高强度螺栓

为了省略桥梁的防锈涂装，采用耐候性钢材制造桥梁，耐候钢中含有Cu、Cr、Ni等元素，在钢材表面生成一种特殊锈层保护钢材。用耐候钢制造的桥梁等构筑物的紧固件螺栓也要采用耐候性高强度螺栓。在近海区域，为防止盐

害腐蚀，不能采用一般的耐候性钢材，而要采用新开发的、抑制氯腐蚀的Ni系耐候钢，因此也有采用Ni系耐候钢制造的高强度螺栓。

2）超高强度螺栓

对14T超高强度螺栓用钢进行细晶化处理提高韧性、使钢中析出微细碳化物抑制氢扩散，采用这种高性能钢制造出超高强度螺栓。

3）不锈钢高强度螺栓

不锈钢高强度螺栓用于紧固不锈钢部件，使用的材料是析出硬化型SUS630。

5.4建筑、桥梁用高强度螺栓的表面处理

建筑、桥梁用高强度螺栓表面处理方法一般是热镀锌，但热镀锌高强度螺栓不适用于JISB1186，各厂家需要通过认证后进行生产。在恶劣环境下使用时螺栓镀层为HDZ55厚镀层。热镀锌高强度螺栓的强度一般是F8T。此外，F12T超高强度热镀锌螺栓也部分地得到实际应用。热镀锌高强度螺栓的紧固方法是转动螺母的塑性区紧固方法。在实际的现场施工时，要求热镀锌高强度螺栓的紧固操作者具有施工技术资格。

建筑、桥梁用高强度螺栓表面处理方法除了热镀锌，还有用盐水处理的方法。对高强度螺栓用盐水喷淋100h进行清洗，使之具有临时防锈的功能，螺栓在现场安装后到涂装前不会生锈，从而省略了除锈操作。这种方法在桥梁建造中常常使用，但最近在东京天空树电波塔的建造中也使用这种方法。

现在出现了桥梁免维修的趋势，为适应这种新趋势，出现了喷射熔融Al-Mg进行特殊表面处理的螺栓，并且正在推进实用化。此外，还开发出建筑结构用防盐害的热镀Al-Zn高强度螺栓。今后还会出现许多表面涂镀螺栓，但更重要的是要开发紧固方法，使螺栓紧固后轴力一直保持稳定。

5.5提高施工性

可以提高施工性的特殊高强度螺栓也在特殊场合下得到应用。例如可在狭窄施工现场仅从一边进行紧固的单边螺栓、在无下面脚手架的情况下，安装桥梁板时可以单侧紧固的高强度螺栓等。

6家电、办公设备用紧固件

目前普通的家电、办公设备许多国家都可以生产，但高性能、高质量家电、办公设备中有许多地方需要高功能、高附加值的紧固件。以下对这些紧固件及其用材的需求情况和发展动向做简要介绍。

6.1电视

在家电用紧固件中，近年来变化最大的就是电视用紧固件。电视由模拟方式转变为数字化电视，并且由于液晶、等离子技术的进步，加快了电视的薄型化。因此出现了许多阴极射线管电视时代所没有的要求。

薄型电视的内部部件可分为显示屏、主板、机壳三大部分。最初薄型电视机壳多使用铝合金。这是因为薄型电视的优点是显示屏大，显示屏在薄型电视中的重量最大，因此要求机壳即轻又要有一定的强度。将主板安装在铝合金机壳上，由于主板放热量大，所以在主板和机壳之间有铝制凸块，使两者之间保持一定距离。最初使用的是车削制造的铝制凸块，随着薄型电视产量的增加，要求实现凸块制造的锻造化。铝制凸块应能够压入铝合金机壳并且用螺钉紧固时不松扣。对锻造和滚轧制造铝制凸块进行了实验，凸块形状和热处理结果都不能满足使用要求，最后开发出"内装配"铝制凸块。

为降低紧固成本，采用了自攻钉方式，在螺钉紧固时，在铝制凸块内形成阴罗纹。这种自攻钉方式的问题是阴罗纹形成时产生的粉末。这种粉末如散落在显示屏或主板上，会导致电视功能失效。此外，铝合金自攻钉在阴罗纹形成时产生摩擦热引起自攻钉和铝制凸块的烧结也是一个问题。解决这些问题的方法是采用"铝密封"提高铝合金自攻性，防止烧结现象。此外，在铝密封的前端涂覆粉末吸附剂，防止自攻钉紧固时粉末的散落。这些措施组合使用提高了薄型电视的生产率和质量稳定。

薄型电视的最大特点是"薄"，由于"薄"在其它部位也产生了过去电视所没有的问题。过去电视内部的螺钉暴露在表面，而薄型电视容易发热，这种热量使螺钉处于高温状态，如果螺钉暴露，人们接触到高温的螺钉头部会造成烧伤。为防止这种情况的发生，开发出在原来的钢螺钉头部镶嵌树脂的"防热螺钉"。

6.2手机

对手机用螺钉的要求是保证手机防水、轻薄等硬件要求的实现。随着手机轻薄化的发展，薄型树脂材料在手机上的应用越来越多，对手机用螺钉的要求是能够牢固地将这种薄型树脂材料紧固住。为满足这种要求，开发出PS螺钉Ⅱ。这是一种薄型树脂专用的浅嵌入型螺钉，可以保证薄型树脂紧固后具有足够的强度。防水型手机的螺钉紧固部位的防水性十分重要，但仅靠螺钉很难保证防水性，目前主要使用带有O形垫圈的螺钉。

6.3数码相机

数码相机现在已经成为照相机的主流产品，对数码相机的要求是高功能和小型化。为保持单透镜反射照相机特有的黑色外观，对暴露在照相机表面的螺钉头部要进行涂装，但对涂装后的螺钉进行紧固时，螺钉十字槽头附近的涂装会剥离。为解决这个问题，开发出抗涂装剥离螺钉，目前已经大量用于单透镜反射照相机。

数码照相机小型化要求结构紧凑。使用头部高度0.2mm的PS螺钉Ⅱ可满足紧固薄型部件的要求，实现了省空间化。减小螺钉头部高度，相应地十字槽头变浅，螺钉紧固作业率下降，为此，开发出强力驱动十字扳手。

为实现小型化，机壳材料出现薄板化的趋势，为补偿薄板化引起的强度下降，选用不锈钢作为机壳材料。不锈钢是攻丝困难的材料，螺钉紧固前的攻丝是制造成本升高的一个原因。于是通过螺钉材料的研究和热处理的改进，开发出高强度螺钉保证了不锈钢材料的自攻性，促进了照相机小型化的实现。

7飞机和航天器用紧固件

7.1飞机螺栓制造的特点

飞机螺栓制造的特点在于按照标准进行严格的制造和质量管理。例如日本的飞机制造除了在采购方面遵守MILNAS等通用标准，各机身制造厂和发动机制造厂还独自制定了有关标准，对使用材料、制造方法和试验评价方法进行了细致的规定。特别是在质量管理方面，对重要的热处理、表面处理、无损检验等特殊工序的技术要求和作业方法，在标准中作了严密规定，并且要经过航空公司和NADCAP认证。

在材料方面，要符合AMS和MIL等材料标准的规定。这些标准中除了对材料的化学成分和制造方法做了规定，还对与材料特征有关的热处理后的力学性能做了规定。有些航空公司将有关机身要求一直规定到飞机制造厂。不论开发出多么优良的材料，并经过长时间的反复实验和验证，如不经过这些标准的认定是不能够采用的。特别是对于螺栓，十分重视其高可靠性，所以足够的使用实绩非常重要。由于按照标准对飞机螺栓进行严格管理，所以与一般制造业用螺栓相比，飞机螺栓制造的自由度很小，螺栓的变化也小。

7.2飞机螺栓用材

1）低合金钢

Ni-Cr-Mo钢等低合金钢，很早就用于机身要求高强度的部位，代表性的钢种有8740钢和4340钢。Ni-Cr-Mo钢的抗拉强度范围很大从125ksi到180ksi，可用于机身的各个部位。为适应机身轻量化的需求，随着材料和热处理技术的发展，制造出4330M、H-11、300M等抗拉强度从220ksi到260ksi的超高强度螺栓，但由于考虑到氢脆问题，多用于销钉等剪切应力状态的紧固。为防止这类低合金螺栓的锈蚀，必须进行表面处理，最常用的是镀镉。

2）耐蚀及耐热钢

耐蚀性螺栓一部分用300系、400系不锈钢制造，更多的是用析出硬化型不锈钢制造。使用的析出硬化型不锈钢有17-4PH，对用于强韧性要求更高部位的螺栓则使用PH13-8Mo。

具有良好的耐蚀及耐热性螺栓使用奥氏体耐热钢A286制造，用途很广。A286根据固溶温度的不同，可得到130ksi和140ksi两个强度级别。在加工制造螺栓时，通过冷加工和时效处理产生加工硬化，可以使螺栓强度进一步提高。利用加工硬化性，对160ksi和200ksi高强度钢进行拔丝，可以得到不同强度要求、不同用途的螺栓。加工硬化提高螺栓强度的氢脆危险性较小。由于奥氏体耐热钢是铁基合金，所以材料成本较低，今后用这类材料制造高强度螺栓的情况会有所增加。

耐蚀及耐热性螺栓用材，除了奥氏体耐热钢，还有Co基超合金MP35N。MP35N的常温强度为260ksi，并具有良好的疲劳强度、韧性和耐蚀性。MP35N螺栓虽然用量很少，但都用于条件恶劣的部位。

3）超耐热合金

飞机发动机的高温环境中使用的螺栓是超耐热合金螺栓。螺栓用材以Ni基超合金为主，主要有Waspaloy和Inconel718，其中Inconel718使用最多。Inconel718的通常使用强度是185ksi，通过固溶和时效使强度可以达到。Inconel718与上述的A286一样，基体是奥氏体，通过冷加工和时效处理可提高强度。近年来采用了拔丝后强度达到220ksi的Inconel718制造超耐热合金螺栓。过去高温强度良好的耐高温螺栓主要用于飞机发动机，现在将其作为高强度螺栓，在飞机机体的用量也有所增加。

Co基超合金MP159是对MP35N进行改进提高耐热性的材料，常温强度为260ksi，具有高疲劳强度和韧性，并且抗高温松弛能力强，MP159螺栓常用于工作条件苛刻的发动机。MP159经拔丝也具有加工硬化性，并在螺栓中得到利用。MP159和Waspaloy等含Co量很多的材料具有非常优良的性能，但材料成本很高，并且存在加工性不良的问题。

4）Ti合金

Ti合金比强度高，耐蚀性、耐热性也好，广泛用于飞机发动机和机身的各个部位。尽管Ti合金材料成本高、加工性也不好，但为实现要求机动性好的军用飞机和要求提高燃料效率的民用飞机的轻量化，Ti合金的应用在不断扩大。特别是近年来加快了复合材料在机身上的应用中，由于Ti合金具有良好的防止电化学腐蚀的特性，其应用率进一步提高。

用于制造螺栓的Ti合金主要是α-β合金的Ti-6Al-4V，经固溶时效处理，使用强度可达160ksi。其它的螺栓材料有强度比Ti-6Al-4V稍高的Ti-6Al-6V-2Sn和日本开发的热加工性良好的SP-700等α-β合金，但用量很少。目前飞机机身制造厂为实现机身的轻量化，迫切需要强度超过Ti-6Al-4V的高强度Ti合金螺栓。由于兼有良好的成型性和疲劳强度是很困难的，所以目前这种螺栓的材料尚未开发出来。

7.3航天器用螺栓

飞机螺栓制造厂以其高超的技术、稳定的产品质量和高度的诚信赢得客户的好评，因此生产的螺栓产品也大量供给航天产业使用。航天器用螺栓由于用途不同，形状各异，很少使用飞机的标准螺栓，但螺栓材料大部分是飞机螺栓标准规定的材料。为提高发射航天器的推进力，对航天器提出了轻量化的要求，在这种情况下，采用了大量的Ti合金螺栓。此外，由于超耐热合金Waspaloy和Inconel718飞机螺栓具有良好的应用实绩，所以这些材料制造的螺栓也用于处于高温条件下的火箭发动机。人造卫星在地面和在轨道上是处于两个完全不同的环境，在轨道上处于真空的无重力状态，没有大的外力作用。但在发射过程的大气层内必须具有耐蚀性，另外，卫星本身也要求小型化和轻量化，所以多使用比强度高的Ti-6Al-4V螺栓。此外，由于卫星携带许多精密的电子仪器，因此非磁性的奥氏体不锈钢螺栓和A286螺栓的用量也不少。