影响冷镦钢质量的因素及控制措施.doc

《影响冷镦钢质量的因素及控制措施.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、影响冷镦钢质量的因素及控制措施冷镦钢，又称铆螺钢或冷顶锻钢，是利用金属的塑性，采用冷镦加工成型工艺生产互换性较高的标准件用钢。冷镦钢产品广泛用于制造螺栓、螺母、螺钉等各类紧固件；另一重要用途是制造冷挤压零部件和各种冷镦成形的零配件，该用途是随着汽车工业发展起来的，逐步扩大到电器、照相机、纺织器材、冷冻机等领域。   国内外冷镦钢生产概况   1　国内冷镦钢   我国冷镦钢的标准化工作起步较晚，尚未形成完整体系，冷镦钢用国家标准仅有3个：GB/T6478—2001《冷镦和冷挤压用钢》，GB/T42

2、32—1993《冷顶锻用不锈钢丝》和GB/T5953—1999《冷镦钢丝》。冷镦用钢的实物质量尚不能完全满足标准件行业要求，在一定程度上依赖进口。据海关统计，我国每年进口的紧固件在12～13万t。随着紧固件工业的迅猛发展，新钢种不断地开发和引进，对外的出口日益增多，汽车、石油、机械各行业的技术进步，对配套的紧固件提出许多新要求，不但是形式尺寸上的，而且是性能与可靠性上的，实际上是对紧固件材料提出更高的要求。   我国紧固件行业发生了较大的变化，具体表现：(1)采用国外钢种牌号如10B22M，10

3、B25LHC，MNB123H等，主要是出口订单上规定要使用的牌号；(2)同一牌号的钢种衍生出多个交货状态的品种，如SWRCH35K，有免退火、正火、退火+磷化交货，满足不同用户的需求；(3)大量采用合金、低合金钢种，以适合耐高温、耐高压、耐腐蚀的要求，如SNB5-7，SNB16(JIS4107—94)，SNB21-24(JIS4108)；(4)采用抗延时断裂用钢生产的钢结构用螺栓抗拉强度超过1200MPa。   2　国外冷镦钢   国外采用HNDS2制造12.9级螺栓(代替SCM440)，延时破

4、断有明显改进，采用45CrNiMoTi在1500MPa级别使用，其性能优于回火马氏体高强度螺栓，贝氏体钢很少见到有(晶界)碳化物析出，避免了穿晶破坏而发生的延时断裂。  国外发达国家冷镦钢产业已基本形成规模，重点是根据用户的要求改善冷镦钢材料的质量性能，而产量无太大变化。日本大同为降低标准件材料成本和加工成本，推出了多种不锈钢螺栓和螺钉用钢；高周波钢业开发了一系列不锈冷镦钢新产品，利用设备优势推出SUS系列产品，大大提高了钢的冷镦性能；日本精线为适应建筑行业要求，开发了具有良好耐蚀和冷镦性能、通

5、过淬回火硬化的马氏体冷镦钢。爱知制钢公司开发了AUS系列冷锻用不锈钢，分为奥氏体(A)、铁素体(F)、马氏体(M)及沉淀硬化系列，其强度范围大，抗拉强度为400～1200MPa，且规格多。   进口冷镦线材具有良好的强塑性，优良的拉拔性能，断丝率较低。晶粒大小仅为1～2μm，为国产中碳钢丝的1/10左右。进口钢丝可能在热处理时并没有完全奥氏体化，而仅仅加热到奥氏体和铁素体的双相区进行保温后再冷却至室温，奥氏体化温度低，保温时间短，从而热处理后的组织细小，渗碳体尺寸较小，厚度较薄，分布均匀，呈现出

6、进口钢丝特殊的“双相组织”。   冷镦钢的技术要求及主要工艺流程   1　冷镦钢的技术要求冷镦钢盘条一般为低、中碳优质碳素结构钢和合金结构钢。标准件对原材料尺寸精度要求比较严格，热轧钢材规格有限，尺寸精度也很难满足要求，所以标准件几乎全部采用冷拉钢丝作为原料，合格的冷镦钢丝必须满足以下要求。   (1)化学成分要求。O，P，S等元素对钢中夹杂物的形态及数量、大小有决定性影响，所以要求控制其含量；对合金钢而言，硅、铝、锰等元素控制在中下限为宜，避免造成冷顶锻裂纹。   (2)表面质量。标准件厂统计

7、表明，冷镦开裂的80%是由钢丝表面缺陷造成的，如折叠、划伤、密集的发纹、局部微裂纹、结疤。因此对线材表面质量要求很严，尺寸公差±0.20mm，不圆度<0.30mm，表面裂纹、划伤最深<0.07mm。   (3)脱碳。表面脱碳造成螺栓表面强度降低，疲劳寿命大幅度下降。平均脱碳层深度要求见表1。　　   表1　冷镦线材的脱碳层要求 mm   直径铁素体脱碳层深度总脱碳层深度≤15≤0.02≤0.1215～25≤0.03≤0.1525～32≤0.04≤0.20   (4)非金属夹杂物。钢中非金属夹杂物

8、含量高、尺寸大是造成标准件冷镦开裂的一个重要原因，尤其是非金属夹杂中B类和D类脆性夹杂，距钢丝表面愈近危害性越大，所以要求B类夹杂物距表层2mm之内应不大于15μm。   (5)金相组织。冷镦钢的金相组织为铁素体+粒状珠光体，珠光体的晶粒尺寸和分布也是影响冷镦性能的因素，理想的组织是珠光体晶粒大小相近并均匀地分布在铁素体基体上。珠光体不同显微组织冷镦性能从好到坏的排列次序为粒状珠光体、索氏体、细片状珠光体、片状珠光体。   (6)低倍组织。冷镦钢丝对钢的低倍组织要求比较严，低倍检查不应有缩孔、分