冷镦钢 冷镦钢成型用钢,冷镦是在室温下采用一次或多次冲击,广泛用于生产螺钉,削钉,螺母等标准件。冷镦工艺可节省原料,降成本,而且通过冷作硬化提高工作的抗拉强度,改善性能,冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能,钢中S和P等杂质含量减少,对钢材的表面质量要求严格,经常采用优质碳钢,若钢的含碳钢大于0.25%,应进行球化退火热处理,以改善钢的冷镦性能 冷镦钢盘条一般为低、中碳优质碳素结构钢和优质合金结构钢,用来冷镦成型制造各种机械标准件和紧固件。因冷镦工艺要求该钢具有高的洁净度,控制钢中的Si、Al的含量,采用控制轧制和控制冷却工艺,避免出现马氏体、贝氏体和魏氏体组织,使钢材具有细晶和碳化物球化组织,以提高钢材的塑性和冷顶锻性能。介绍了国内外冷镦钢的开发和生产情况,化学成分对冷镦性能的影响,冷镦钢的生产工艺特长。

冷镦钢盘条的钢种一般为低、中碳优质碳素结构钢和合金结构钢。冷镦钢产品主要用于汽车、造船、设备制造、电子、家电、自行车、工具、轻钢结构、建筑等行业。

冷镦钢因冷成型性能良好,在机械加工行业用冷拔代替热轧材冷切削机加工,这种工艺的优点是在节约大量工时的同时,金属消耗可以降低10%~30%,而且产品尺寸精度高,表面光洁度好,生产率高,是近年来兴起的较先进的机加工工艺。 用途

用冷镦加工方法制造紧固件、连接件 (如螺栓、螺母、螺钉、铆钉等)用的

冷镦钢

钢称为冷镦钢,俗称铆螺钉。 通常使用的有调质型合金钢、低温回火型合金结构钢、低碳低合金高强度钢、铁素体-马氏体双相钢等。 冷镦是在常温下利用金属塑性成形的。采用冷镦工艺制造紧固件,不但效率高、质量好,而且用料省、成本低。但是冷镦工艺对原材料的质量要求较高。 冷镦性能是冷镦钢的重要性能之一。冷镦钢应具备的主要性能是,具有良好的冷成形性;对于冷镦钢变形要具有尽可能小的阻力和可能高的变形能力。为此,一般要求冷镦钢的屈强比为0.5~0.65,断面收缩率大于50%。此外,为避免在冷镦时表面开裂,要求钢材表面质量良好,同时钢材的表面脱碳要尽可能小。 标准规定钢材应进行冷顶试验。要求试样冷顶锻后冷顶锻前高度之比为高级;1/4;较高级;1/3;普通级;1/2。一般标准规定为1/2。 冷镦钢因冷成型性能良好,在机械加工行业用冷拔代替热轧材冷切削机加工,这种工艺的优点是在节约大量工时的同时,金属消耗可以降低10%~30%,而且产品尺寸精度高,表面光洁度好,生产率高,是近年来兴起的较先进的机加工工艺。

国内生产 近几年来,我国开发的冷镦钢品牌在增加,产量在增长,质量在改进。如马钢:SWRCH18A、1018、ZL10A、ZL15A、ZL18A;湘钢:XSWRCH10K 、SWRCH35K、SWRCH6A、22A、ML40Cr、ML35CrMo;宝钢:SWRCH35K;天钢:SWRCH18A、SWRCH22A;莱钢:ML35;石钢;ML35、ML40、ML45、 45#;杭钢:ML35、ML40、CH35ACR;包钢:ML35、ML42CrMo、SWRM12;太钢:ML07A、ML20MnTiB、CH1T;首钢:ML35、ML15;江阴兴澄:ML35;江苏沙钢:SWRCH35K、15MnCrNiCu;大连金牛股份:ML35、ML15MnVB、ML20MnVB、ML20MnTiB、ML35CrMo、ML40Cr、ML35Mn、ML20Cr等品种。显然,冷镦钢的开发生产已经形成了一定的批量和规模。 国外生产 日本爱知制钢公司近年开发了AUS系冷锻用不锈钢。公司开发的AUS系列产品,按产品使用的方法不同而分别将其分为奥氏体(A)、铁素体(F)、 马氏体(M)及沉淀硬化系列。

冷锻用线材的典型用途是制作螺栓,其强度范围大,

从抗拉强度400MPa到1200MPa以上,且形状多。俄罗斯生产的紧固件品种和种类接近世界水平。制造了约10%强度级别8.8以上高强度紧固件。

生产工艺

主要成分

钢中碳含量一般按中下限控制为宜。钢中硅含量超过0.10%,随硅含量增加,钢的抗拉强度、硬度有所提高,但延伸率低,断面收缩率下降更显著,不利于冷变形。钢中锰含量适中,可改善钢中硫的存在形态和分布,有利于提高钢的冷成型性。

主要冷镦钢的牌号和成分见表1。

表1 各种冷镦钢的化学成分/%

生产厂 牌号 C Si Mn P S Als

马钢SWRCH18A 0.15~1.20 ≤0.10 0.09~0.60 ≤0.030 ≤0.035 ≥0.02

1018 0.15~1.20 ≤0.10 0.09~0.60 ≤0.040 ≤0.050 -

ZL10A 0.70~0.12 ≤0.10 0.30~0.60 ≤0.035 ≤0.035 ≥0.02

ZL18A 0.15~0.20 ≤0.10 0.09~0.60 ≤0.035 ≤0.035 0.015~0.060

湘钢XSWRCH10K 0.06~0.12 0.05~0.20 0.25~0.05 ≤0.030 ≤0.030 -

SWRCH35KC 0.32~0.37 0.12~0.20 0.45~0.60 ≤0.030 ≤0.035 -

宝钢SWRCH35K 0.32~0.38 0.10`0.35 0.60~0.90 ≤0.030 ≤0.035 -

">天钢SWRCH18A、SWRCH22A 0.15~0.20

0.18~0.23 ≤0.10

≤0.10 0.60~0.90

0.70~0.10 ≤0.030

≤0.030 ≤0.035

≤0.035 ≥0.02

≥0.02

>包钢ML35

ML42CrMo 0.32~0.40

0.38~0.45 ≤0.20

≤0.30 0.30~0.60

0.50~0.80 ≤0.035

≤0.035

Cr0.90~1.20 ≤0.035

≤0.035

Mo0.15~0.25 -

莱钢ML35 0.32~0.40 ≤0.20 0.30~0.60 ≤0.035 ≤0.035 Cr、Ni、Cu≤0.20

>石钢ML35、

ML40、

ML45 0.32~0.40

0.37~0.45

0.42~0.50 ≤0.20

≤0.20

≤0.20 0.30~0.60

0.30~0.60

0.30~0.60 ≤0.035

≤0.035

≤0.035 ≤0.035

≤0.035

≤0.035 Cr、Ni、Cu≤0.25

Cr、Ni、Cu≤0.25

杭钢CH35ACR 0.35~0.39 ≤0.10 0.09~0.60 ≤0.030 ≤0.030 Cr0.20~0

太钢ML07A ≤0.0.9 ≤0.10 0.30~0.60 ≤0.035 ≤0.035 -

ML20MnTiB 0.17~0.24 ≤0.30 1.30~1.60 ≤0.035 ≤0.035 B0.0005~0.003

生产流程 冷镦钢生产的工艺流程:铁水→转炉→精炼炉→连铸(模铸)→铸坯检查→初轧开坯、连轧→钢坯修磨→高线热轧盘条→成品检验→入库。

冶炼冷镦钢的关键是要提高钢水的纯净度,降低钢水的非金属夹杂物的污染度。钢水终点碳含量稳定在规定范围内是降低钢水氧化程度和减少钢水非金属夹杂污染的主要措施。