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第1章 绪论1

1.1紧固件的概念1

1.2紧固件发展史2

1.2.1紧固件的出现与分化2

1.2.2标准化及标准体系的发展历程2

1.2.3紧固件工业的发展3

1.3紧固件分类方法4

1.4紧固件应用情况6

1.5紧固件标准体系6

1.6紧固件行业发展趋势7

第2章 紧固件螺纹及其标准9

2.1概述9

2.2普通螺纹9

2.2.1普通螺纹的基本牙型11

2.2.2外螺纹的牙底形状11

2.2.3螺纹的中径、单一中径和作用中径11

2.2.4螺纹合格性判断原则12

2.2.5粗牙螺纹和细牙螺纹13

2.2.6普通螺纹的公差与配合13

2.2.7普通螺纹的标记14

2.3MJ螺纹14

2.3.1概述14

2.3.2牙型15

2.3.3螺纹首尾16

2.3.4 MJ螺纹的标记16

2.4 MR螺纹16

2.5 UN螺纹16

2.5.1概述16

2.5.2螺距17

2.5.3螺纹精度等级17

2.5.4 UN螺纹的标记17

2.6 UNJ螺纹17

2.6.1概述17

2.6.2牙型18

2.6.3螺纹的基本标记18

第3章 紧固件结构和性能19

3.1概述19

3.2螺栓、螺钉、螺柱19

3.2.1螺栓、螺钉的结构19

3.2.2螺柱的结构21

3.2.3螺栓、螺钉和螺柱的性能22

3.3螺母26

3.3.1结构特点26

3.3.2性能特点33

3.4高锁螺栓37

3.4.1高锁螺栓的结构37

3.4.2高锁螺栓的性能39

3.5高锁螺母39

3.5.1高锁螺母的结构39

3.5.2高锁螺母的性能42

3.6铆钉43

3.6.1普通铆钉43

3.6.2空心铆钉和半空心铆钉45

3.6.3螺纹空心铆钉45

3.6.4盲铆钉46

3.6.5环槽铆钉47

3.6.6高抗剪铆钉49

3.7垫圈49

3.7.1平垫圈49

3.7.2防松垫圈49

3.7.3特殊用途垫圈51

3.8挡圈51

3.8.1切制挡圈51

3.8.2弹性挡圈52

3.9销54

3.9.1圆柱销54

3.9.2圆锥销54

3.9.3销轴54

3.9.4开口销54

3.9.5安全销55

3.9.6弹性圆柱销55

3.9.7槽销55

3.10螺纹衬套56

3.10.1钢丝螺套56

3.10.2锁键型螺纹衬套57

3.11卡箍58

3.12锁类61

第4章 紧固件材料65

4.1概述65

4.2结构钢65

4.2.1碳素结构钢65

4.2.2合金结构钢67

4.3弹簧钢69

4.4不锈钢70

4.4.1马氏体不锈钢70

4.4.2奥氏体不锈钢72

4.4.3铁素体不锈钢73

4.4.4奥氏体铁素体双相不锈钢74

4.4.5沉淀硬化不锈钢74

4.5高温合金75

4.5.1铁基高温合金76

4.5.2镍基高温合金77

4.5.3钴基高温合金79

4.6铝及铝合金80

4.7铜及铜合金82

4.8钛及钛合金83

4.9钛铌合金85

4.10弹性合金85

4.11非金属86

4.11.1橡胶86

4.11.2塑料93

第5章 紧固件主要成型工艺方法96

5.1概述96

5.2压力成型96

5.2.1压力成型基础96

5.2.2冷成型97

5.2.3热成型156

5.3切削加工167

5.3.1车削167

5.3.2铣削174

5.3.3磨削177

5.3.4滚光183

5.3.5钳工184

5.3.6拉削和推削187

5.4电加工188

5.4.1电火花成型加工189

5.4.2电火花线切割加工206

5.5焊装215

5.6螺纹加工218

5.6.1螺纹加工的各种方法218

5.6.2螺纹的车削加工220

5.6.3螺纹的滚压加工222

5.6.4内螺纹加工230

第6章 紧固件热处理235

6.1概述235

6.2结构钢紧固件的热处理237

6.2.1碳素结构钢紧固件的热处理237

6.2.2合金结构钢紧固件的热处理240

6.2.3常见的质量缺陷及其防范措施247

6.2.4常用结构钢淬火时的临界直径247

6.3弹簧钢紧固件的热处理248

6.3.1热处理的种类及目的248

6.3.2弹簧钢紧固件的热处理设备248

6.3.3冷却介质的选用248

6.3.4控制要点及摆放要求248

6.3.5热处理工艺规范248

6.3.6典型弹性紧固件的热处理250

6.4不锈钢紧固件的热处理250

6.4.1概述250

6.4.2不锈钢紧固件热处理种类及目的251

6.4.3不锈钢紧固件热处理主要设备251

6.4.4奥氏体不锈钢紧固件的热处理252

6.4.6马氏体不锈钢紧固件的热处理252

6.4.7沉淀硬化不锈钢紧固件的热处理256

6.5高温合金紧固件的热处理259

6.5.1高温合金概述259

6.5.2高温合金紧固件热处理的种类262

6.5.3高温合金紧固件热处理设备262

6.5.4冷却介质的选用262

6.5.5控制要点及摆放要求262

6.5.6高温合金典型零件的热处理263

6.5.7高温合金的热处理工艺规范265

6.5.8高温合金紧固件热处理后的常见缺陷及预防措施268

6.6铝及铝合金紧固件的热处理269

6.6.1变形铝合金的产品状态名称及新旧代号对照269

6.6.2铝及铝合金新旧牌号对照269

6.6.3热处理状态代号及说明270

6.6.4铝及铝合金紧固件的热处理种类及其目的270

6.6.5热处理设备272

6.6.6控制要点及摆放要求273

6.6.7进口变形铝合金的热处理工艺规范273

6.6.8国产变形铝合金的热处理规范277

6.6.9铝铆钉固溶与时效279

6.6.10铝合金热处理常见缺陷及预防措施280

6.7铜及铜合金紧固件的热处理281

6.7.1铜的合金化281

6.7.2铜及铜合金紧固件热处理类别及主要目的281

6.7.3热处理设备及热处理介质282

6.7.4控制要点及摆放要求283

6.7.5真空回火炉铜合金退火操作规范283

6.7.6热处理工艺规范283

6.7.7典型零件的热处理285

6.8钛合金紧固件的热处理285

6.8.1钛合金概述285

6.8.2钛合金紧固件的热处理种类及热处理目的286

6.8.3热处理设备287

6.8.4热处理介质287

6.8.5控制要点及摆放要求287

6.8.6热处理工艺规范288

6.8.7钛合金紧固件热处理后的常见缺陷及预防措施290

6.8.8典型零件的热处理290

6.8.9钛及钛合金的β转变温度参数291

6.9钛铌合金紧固件的热处理291

6.9.1钛铌合金紧固件产品热处理种类及目的291

6.9.2热处理设备291

6.9.3热处理工艺规范291

6.9.4退火质量控制规范291

6.10弹性合金紧固件的热处理292

6.10.1弹性合金紧固件的热处理种类292

6.10.2弹性合金紧固件的热处理设备292

6.10.3冷却介质293

6.10.4控制要点及摆放要求293

6.10.5弹性合金热处理的工序安排293

6.10.6弹性合金的热处理规范293

第7章 紧固件标印方法296

7.1概述296

7.2压印法297

7.2.1 凹形标记297

7.2.2凸形标记297

7.3振动法297

7.4激光法298

7.5油漆法和漆印法298

7.6袋装法和标签法299

7.7标印方法的选择299

7.8标印位置的选择299

7.9标印字体的要求300

7.10标印注意事项300

7.11设备的结构与维护300

7.11.1气动打标机300

7.11.2激光打标机301

7.12激光设备的危害性和防护302

7.12.1对眼睛的伤害302

7.12.2对皮肤的伤害303

7.12.3对肺的伤害303

7.12.4激光设备的危害防护303

第8章 紧固件表面处理304

8.1概述304

8.2单金属电镀304

8.2.1电镀锌304

8.2.2电镀镉310

8.2.3镀银312

8.2.4电镀铜315

8.2.5镀镍318

8.2.6镀铬321

8.2.7电镀锡325

8.2.8镀金327

8.3电镀合金329

8.3.1镀铜一锌合金329

8.3.2电镀锌一镍合金331

8.3.3镀镉一钛合金334

8.3.4镀镍一镉合金336

8.4化学氧化337

8.4.1钢制紧固件化学氧化337

8.4.2铜和铜合金紧固件化学氧化340

8.4.3铝和铝合金紧固件化学氧化341

8.5磷化342

8.5.1钢铁的磷化处理342

8.5.2钛及钛合金的磷化处理344

8.6钝化346

8.6.1耐蚀钢紧固件钝化346

8.6.2铜和铜合金紧固件钝化348

8.7阳极氧化349

8.7.1铝和铝合金紧固件硫酸阳极氧化349

8.7.2钛和钛合金紧固件阳极氧化354

8.8涂铝355

8.8.1喷涂铝355

8.8.2离子气相沉积（IVD）358

8.9固体干膜润滑剂360

8.9.1二硫化钼型干膜润滑剂360

8.9.2十六醇涂覆365

8.10抛光367

8.10.1机械抛光367

8.10.2化学抛光367

8.10.3电化学抛光367

8.11喷砂与喷丸368

8.11.1喷砂368

8.11.2喷丸369

8.12废水处理370

8.12.1废水的来源370

8.12.2电镀废水的危害370

8.12.3废水分质的处理370

8.12.4达标处理371

8.12.5废水处理后含量的测定方法371

8.12.6大气污染物监测检测方法372

第9章 紧固件检测373

9.1概述373

9.2常规检测373

9.2.1几何要素检测373

9.2.2螺纹检测380

9.2.3紧固件外观检测381

9.2.4检测量具382

9.3无损检测389

9.3.1概述389

9.3.2紧固件常用无损检测方法389

9.3.3荧光渗透检测390

9.3.4磁粉检测393

9.3.5涡流检测397

9.3.6射线检测401

9.3.7超声波检测408

9.3.8无损检测的质量控制418

9.4表面涂覆层检测421

9.4.1常见涂覆层的检验项目421

9.4.2涂覆层检验项目的检测方法423

9.5自动检测技术应用432

9.5.1概述432

9.5.2自动检测技术在紧固件行业的应用432

9.6紧固件常见外观缺陷及影响分析433

9.6.1裂缝433

9.6.2 凹痕433

9.6.3切痕433

9.6.4皱纹（折叠）433

9.6.5损伤433

第10章 紧固件试验442

10.1概述442

10.2紧固件常用试验项目442

10.2.1紧固件力学性能试验项目442

10.2.2紧固件金相试验项目442

10.2.3紧固件环境性能试验项目449

10.2.4紧固件安装性能试验项目449

10.3紧固件常用试验方法449

10.3.1紧固件常用力学性能试验方法449

10.3.2紧固件金相试验方法461

10.3.3紧固件环境试验方法471

10.3.4紧固件安装试验方法476

10.4紧固件失效分析481

10.4.1失效与失效分析481

10.4.2紧固件失效分析的目的及意义481

10.4.3紧固件失效分析481

10.4.4紧固件实用案例分析491

10.5紧固件试验管理实践498

10.5.1紧固件试验管理的目的498

10.5.2紧固件试验过程的控制与管理499

10.5.3试验人员504

10.5.4试验设备的管理505

10.5.5试验工装的管理506

10.5.6试验标样管理509

10.5.7试验样件管理510

10.6紧固件常用试验数据处理510

10.6.1试验数据的采集和记录511

10.6.2试验数据处理的方法511

10.6.3试验数据的检查与处理512

10.6.4试验数据的修约513

10.6.5测量不确定度的评定515

10.6.6测量不确定度的评定实例518

第11章 紧固件质量管理520

11.1质量管理体系520

11.1.1质量管理发展史520

11.1.2质量管理基础知识521

11.1.3质量管理体系的建立和运行523

11.1.4紧固件质量管理体系标准及质量相关认证526

11.2特殊过程控制527

11.2.1特殊过程定义527

11.2.2特殊过程确认527

11.2.3特殊过程控制要求528

11.2.4紧固件常见特殊过程的主要工艺参数及检测项目529

11.3质量检验529

11.3.1质量检验概述529

11.3.2质量检验控制要求531

11.3.3产品质量评审532

11.4统计过程控制533

11.4.1 SPC的起源533

11.4.2 SPC技术原理534

11.4.3统计学的基本概念534

11.4.4 SPC控制图535

11.4.5控制图的判异准则536

11.4.6过程能力分析537

11.4.7提高过程能力指数的途径538

11.4.8 SPC的数据收集538

第12章 紧固件包装与防护539

12.1概述539

12.2半成品生产过程防护540

12.2.1一般要求540

12.2.2冷镦工序紧固件的防护541

12.2.3热（温）镦工序紧固件的防护541

12.2.4机械加工工序紧固件的防护542

12.2.5精密加工工序紧固件的防护542

12.2.6冲压工序紧固件的防护543

12.2.7制螺纹工序紧固件的防护543

12.2.8热处理工序紧固件的防护544

12.2.9表面处理工序紧固件的防护544

12.2.10硫化、注塑工序非金属紧固件的防护545

12.2.11码放要求545

12.3成品内包装545

12.3.1一般紧固件或不油封紧固件的内包装545

12.3.2碳钢、合金钢材料表面经氧化处理的紧固件的内包装546

12.3.3重要的、贵重的、储存时间较长的紧固件的内包装546

12.3.4橡胶、非金属材料紧固件的内包装548

12.3.5紧固件装盒要求548

12.4成品外包装549

12.5存储要求551

12.6包装材料551

12.6.1包装材料及技术要求551

12.6.2包装容器及其技术要求552

第13章 紧固件数字化工厂实践556

13.1概述556

13.2基础数据的建立与管理556

13.2.1产品数据编码的建立557

13.2.2产品数据编码管理558

13.2.3产品数据编码应用558

13.3数字化设计与制造技术应用559

13.3.1数字化设计与制造关键技术560

13.3.2数字化设计与制造技术在紧固件行业的应用561

13.3.3数字化设计与制造技术在紧固件行业中的发展方向563

13.4试验信息管理系统应用564

13.4.1试验信息管理系统的应用背景564

13.4.2试验信息管理系统的概念564

13.4.3试验信息管理系统的业务功能564

13.4.4试验信息管理系统在紧固件行业的应用565

13.5企业资源计划（ERP）系统应用566

13.5.1 ERP的概念与应用背景566

13.5.2 ERP系统在紧固件行业的建设路线566

13.5.3 ERP系统在紧固件行业的应用568

13.6协同电子商务与供应链系统应用初探569

13.6.1协同电子商务与供应链系统概念569

13.6.2开展协同电子商务与供应链管理的意义570

13.6.3协同电子商务与供应链系统的建设路线571

13.6.4协同电子商务与供应链管理的应用572

第14章 新型紧固件研究与标准制定574

14.1概述574

14.2新型紧固件概念研究574

14.3新型紧固件技术研究576

14.4紧固件新标准制定576

14.4.1新标准制定的基本原则577

14.4.2新标准制定程序577

14.4.3紧固件标准的构成要素578

14.4.4主要技术要素的确定579

14.5新型紧固件产品研制580

第15章 紧固件选用582

15.1概述582

15.2选用原则582

15.3选用的一般要求582

15.3.1强度582

15.3.2重量583

15.3.3表面防护583

15.3.4防松583

15.3.5装配空间583

15.4几种典型紧固件的选用583

15.4.1螺栓选用583

15.4.2螺母选用584

15.4.3垫圈选用584

15.4.4铆钉选用585

15.4.5复合材料连接紧固件选择586

附录A 公英制常用单位转换表588

附录B 航天精工有限公司产品企业标准目录589

参考文献603