非调质钢冷镦螺栓用线材的最新动态

非调质钢冷镦螺栓用盘条的最新进展

非调质螺栓用盘条强度高，镦前冷镦性能良好，因此可省去螺栓镦前的软化热处理和螺栓镦后的调质热处理。

螺栓的强度由螺栓所用盘条的强度决定，而螺栓所用盘条的强度又由轧制盘条和拉丝的淬火程度决定。 大型盘条由大型盘条轧机生产。 国内仅有少数企业拥有大型卷材棒磨机，最大卷径可达42毫米。 与软化热处理的中碳钢相比，非调质螺栓盘条镦前强度较高，因此制造的法兰螺栓最大强度为8.8。 由于制造9.8级以上法兰螺栓会明显降低模具的使用寿命，因此9.8级以上非调质螺栓主要是柱形螺栓、U形螺栓等形状简单的螺栓。

提高非调质螺栓用线材模具寿命也是8.8级非调质螺栓需要解决的问题。 针对这一问题，开发了一种新型非调质螺栓用盘条。 所开发钢的化学成分降低了硅和氮含量。 硅含量0.02%，氮含量32PPm。 同时，铝/氮比为14，铝含量为0.045%。 它充分体现了含铝冷镦钢的特性，抑制了加工硬化和动态应变时效引起的变形抗力的增加，降低了冷镦时的变形抗力。 此外，通过优化拉丝工艺速率和最大限度地利用包辛格效应，降低钢材的变形抗力。 拉拔线材的抗拉强度和变形抗力没有太大变化，而断面收缩率明显增大，线材变小，而变形抗力没有明显变化。 与传统非调质螺栓钢丝的模具寿命相比，新型钢种的模具寿命大约延长一倍，与球化退火S45C钢丝的模具寿命相同。 新开发的含硼钢替代了原来的合金钢SCM435，新开发的非调质钢替代了需要球化退火的S45C。

对于非调质线材，线材轧后强度直接影响最终产品的强度，因此必须控制线材轧后强度的波动。 为此，必须将非调质盘条的化学成分控制在很窄的范围内，并且必须严格控制轧制后的冷却条件，使轧制盘条的波动很小。 冷镦钢丝的控制关键。

冷镦是一种可以高精度、大批量、低成本制造各种机械结构件的加工方法。 由于冷镦是在常温下加工，产生的CO2量很少，有利于环境保护。 冷镦工艺应用初期，由于镦技术和钢坯特点的限制，对于形状复杂、尺寸精度要求高的零件，需要采用热镦工艺组合（锻造）和切削或完整的切削方法。 生产。 因此，出现了成品率低、制造周期长等问题，难以降低零部件制造成本。 近年来，冷镦关键技术不断提高，特别是镦工艺设计技术、模具制造技术以及冷镦钢的高质量、高性能的进步，扩大了冷镦加工的范围。

在最佳条件下结合关键冷镦技术对于使用冷镦钢获得最佳镦锻结果非常重要。 其中，从各种尺寸、钢种的冷镦钢中选择最合适的冷镦原材料，可以获得最佳的镦锻效果。

冷镦用钢材的质量可分为“基本质量”和“特性质量”。 冷镦用钢的基本品质是镦锻时“变形能高、不易产生裂纹”和“变形抗力低、模具寿命长”。 冷镦钢的特点是在保持基本质量的同时，可以简化或省略镦前和镦后热处理，降低制造成本，最终零件的性能优于传统冷镦钢零件。 冷镦零件的应用范围很广，冷镦材料的范围从碳钢到合金钢。 提高冷镦钢质量的具体方法根据冷镦成分不同而不同，但对冷镦钢的共同要求是高变形能和低变形抗力。 这些性能取决于冷镦钢制造技术。

由于冷镦件的用途广泛，因此对冷镦钢的性能要求也多种多样。 高变形能和低变形抗力是冷镦用钢的基本特性。 另外，由于必须保证最终零件的尺寸精度，因此必须对冷镦零件进行机加工，因此要求冷镦钢具有良好的切削加工性。 在最终部件性能方面，要求冷镦钢具有所需的强度、良好的冲击韧性和良好的抗延迟断裂性能。 近年来，由于电子、电磁元件的使用增多，要求冷镦钢除机械性能外，还要求具有一定的电磁性能。

冷镦过程中，由于加工过程中产生的热量，镦件的温度可升至300℃左右。 在此温度下，钢中的固溶碳和氮与移动位错相互作用，产生动态应变时效，从而增加了冷镦载荷。 过去多采用添加铬、铝的方法来减少固溶碳、氮。 但采用这种方法省略软化热处理的钢种仅限于含碳量在0.1%左右的低碳钢。 为了抑制动态时效，研究了轧制条件和化学成分对固溶碳和氮析出行为的影响。 从化学成分上看，添加铬形成碳化铬，添加微量硼形成氮化硼，减少固溶碳、氮的量。 在轧制方面，我们采用低温轧制和缓冷控轧来开发冷镦钢，可以提高冷镦模具的寿命。 这种开发的钢在室温和200-300°C冷镦加热范围内的变形抗力与传统球化退火碳钢相同。 M12法兰螺栓镦锻试验表明，模具寿命也与镦锻传统球化退火碳钢时相同。