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冷镦钢的技术要求及主要工艺流程

2016

01/15 14:12:20
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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
  4)非金属夹杂物。钢中非金属夹杂物含量高、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、分层、白点、裂纹、气孔等缺陷,对中心疏松、方框偏析、中心增碳等缺陷,不同钢种都有明确的级别规定。
  7)晶粒度。冷镦钢丝内部组织不同于其它钢丝,晶粒度不是越细越好。晶粒度太细,抗拉强度、屈服强度升高,变形抗力增大,对冷镦成型很不利。除10.9级以上螺栓晶粒细、保证成品强度外,冷镦钢丝的晶粒度应控制在5~7级。
  8)冷镦性能。冷镦性能好是指钢丝具有较低的变形抗力,能经受很大程度的变形而不产生裂纹。一般认为以断面收缩率和屈强比作为衡量冷镦性能指标比较可靠。合金钢的断面收缩率应不小于50%。
  冷镦钢丝的屈强比小,冷镦性能相对要好,合金钢的屈强比应不大于0.70。从冷镦性能角度考虑,钢丝的冷加工强化系数越低越好,即不易产生加工硬化。
  高档次标准件对原料的质量要求:盘条具有较高的塑性指标、断面收缩率及延伸率;在冷塑性变形中,材料的变形抗力小,加工硬化率低,材料的屈强比小,盘条硬度适中,不要过高;盘条具有良好的表面质量,一定的表面粗糙度,不允许有折叠、裂纹等表面缺陷;钢的组织致密,无内部缺陷。
冷镦钢的技术要求及主要工艺流程
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