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超高强度(UHS)螺栓也被称为奥氏体热处理螺栓，其硬度和抗拉强度高于ISO-1中规定的螺栓性能等级。
年8月，VDA发布了材料数据表VDA-，定义了用于汽车工业的14.8、15.8和16.8级热处理的要求。
随着这些螺栓在汽车上的应用越来越广泛，及对接头设计的影响，有必要建立一个特殊的性能等级标识。
由于强度和性能的提高，UHS螺栓，不同于行业标准的油淬火和回火螺栓。
具有独特的头部标记，性能等级后一个大写U，表示超高强度螺栓(14.8U,15.8U和16.8U)。
今天，螺丝君提供了超高强度螺栓(14.8U、15.8U和16.8U)的加工注意事项以及对接头设计的影响。
UHS螺栓，通常用于关键应用中，通过使用较小公称直径的螺栓，来充分利用夹紧载荷潜力，和获得较大直径螺栓的抗拉强度。
这些螺栓，可帮助减轻车辆的重量，特别是在关键的发动机和底盘应用上需要高夹紧力载荷。
与标准油淬火和回火相比，用更少的螺栓进行等温淬火处理的时间更长，因此成本增加。螺栓通过炉子大约需要16分钟，然后盐浴大约40分钟。在炉内的时间取决于零件的尺寸和重量，大多数炉带工艺建议是单层厚度的螺栓。
01等温淬火热处理概述等温淬火工艺在进过高温后使用盐浴而不是油来淬火冷却零件，形成下贝氏体结构，与传统的油淬形成马氏体结构不同。
紧固件制造商表示，UHS螺栓的首选材料是SAE钢。
有一些制造商对基本的SAE进行了轻微的化学改性，以帮助提升冷镦性和等温淬火后物理性能。其他被研究的钢材有SAE、、、和SAE等，但SAE表现更好。
此外，零件芯硬度的增加，可能导致拉丝引起微观的组织变化。
冷成形螺栓的线材退火方式对热处理的一致性（即球化、亚临界球化、应力消除等）很重要。为了辅助等温淬火过程，零件应该是干净的(没有磷酸盐)，使用轻水基防锈剂。
UHS螺栓，对氢脆(氢致应力腐蚀开裂)的敏感性与工业标准油淬火回火螺栓相同或略低。但不能消除。参考标准ISO紧固件氢脆检测预加载试验。因此，防腐蚀涂层建议避免电镀，可考虑考虑浸镀涂层。
通常情况下，按照CQI-9特殊工艺：热处理系统评估章节4-生产数量业务活动前的工作审核，对淬火工艺进行评估。包括工业标准的硬度检查，拉伸和贝氏体组织测试。组织检测采用焦亚硫酸钠(SMB)蚀刻分析方法对环氧基嵌套复合试样进行贝氏体和马氏体检测。
由于硬度的增加，UHS螺栓在受到磁性进料设备的影响时可能会被磁化。
令人担忧的是，如果螺栓被磁化，它们往往会吸引小的金属颗粒，从而干扰装配。
虽然相关行业标准尚不清楚，但为防止干扰车辆电子设备，部件上的磁性可接受水平在0到3高斯之间。建议在使用磁性供料设备时安装消磁装置。
奥斯体等温淬火是一种经过多年验证的热处理工艺，该工艺已为汽车工业提供性能等级14.8U的螺栓量产超过10年。
性能等级14.8U的螺栓在热处理后轧制螺纹时，其疲劳强度比马氏体组织的10.9螺栓提高了20%，下贝氏体组织的优点是晶体组织内的内应力更低，在同等强度下的延展性更好，根据ISO的疲劳性能更高，由于较低的残余应力，奥氏体热处理的变形更少，淬火裂纹的概率更小。
案列显示，MJ16×2.5性能级14.8U螺栓根据ISO-18的夏比冲击评估结果显示贝氏体条件下的14.8U等温淬火螺栓与14.9马氏体条件下的夏比冲击试验吸收能显著提高。
02应用位置一些发动机内部关键件，传动系统，变速箱和底盘应用使用14.8U和16.8U螺栓，使用屈服法或转角法的拧紧策略。
部分连杆螺栓采用多重紧固策略，即UHS螺栓在二次紧固时屈服点的夹紧载荷增加。
长的屈服区域，减少了对电动工具精度的依赖。
此外，内部发动机UHS紧固件可以更小(即M7取代M8)。
此外，UHS螺栓适用于不能增加公称直径尺寸，还要求提高连接强度并达到减重的限制空间中。
03设计和应用的重要因素螺栓下头圆角设计是重要的，因为此区域变形量比较大。
对于提高疲劳应用，可考虑大圆角半径或特定形状的，如特殊设计的圆角(双半径或椭圆)。
UHS螺栓优选MJ螺纹形式-ISO航空航天MJ螺纹(MJ12-1.25)，和热后处理螺纹轧制。
MJ螺纹的拉应力面积，会略大于相同尺寸和螺距的标准ISO米制螺纹(M12-1.25)。
由于MJ螺纹型面存在模具磨损成本高、滚丝速度慢等问题。热处理后的螺纹轧制大大降低了模具寿命。
用M42工具钢制作的特种滚丝模具经硬化后可提高滚丝的寿命。经过热处理的轧制螺纹提高了疲劳寿命，优化了螺栓的性能。
通常，浸镀涂层表面防腐涂层应用在大多数UHS紧固件上，可提供一致的摩擦性能。
该涂层具有均匀的厚度，以提供更好的耐腐蚀性能，而且此涂层加工过程中不存在引入氢脆的潜在危险。
04应用说明如果UHS螺栓，要取代现有的ISO等级(例如10.9)，拧紧规范可能需要调整，以优化UHS螺栓的特殊性能。
一个关键的螺栓设计规则是螺栓优先失效。
在使用UHS螺栓时，配合件的材料和内螺纹啮合长度是重要的考虑因素。为了充分利用UHS螺栓的抗拉强度，常常增加螺纹啮合度。因为的铝材料的物理性质，铝螺纹孔可能是有问题的。建议进行电动工具进行扭矩失效测试，建立失效模式的安全系数。
例如，使用电动工具在铝转向节的内螺纹上拧紧M10×1.5-14.8U直至失效，内螺纹在2x直径、2.5x直径、2.75x直径都出现滑丝；3.5x直径时，螺栓失效。
此外，UHS螺栓提供高夹紧力，会增加接触压力，应注意接触面嵌入的风险。
05螺丝君总结UHS螺栓，可增加预紧力和延展性，支持发动机、传动系统和底盘部件小型化，减轻重量。
与马氏体淬火和回火性能(即10.9)相比，UHS螺栓有额外的成本,因为UHS螺栓使用的是特殊材料，等温淬火热处理工艺较慢，热处理后轧制螺纹和推荐使用MJ螺纹型增加模具费用。
前景是，UHS螺栓可支持车辆减重，在汽车关键应用的市场正在缓慢扩大。
有证据表明，通过扩大VDA分类，UHS螺栓正稳步成为主流，并被汽车工程师使用。
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