冷镦钢的技术要求及主要工艺流程
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、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
。