冷鐓鋼的技術要求及主要工藝流程
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1、冷鐓加工材料的技術要求:
冷鐓加工盤條一般為低、中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼。標準件對原材料尺寸精度要求比較嚴格,熱軋鋼材規(guī)格有限,尺寸精度也很難滿足要求,所以標準件幾乎全部采用冷拉鋼絲作為原料,合格的冷鐓鋼絲必須滿足以下要求。
(1)化學成分要求:O,P,S等元素對鋼中夾雜物的形態(tài)及數(shù)量、大小有決定性影響,所以要求控制其含量;對合金鋼而言,硅、鋁、錳等元素控制在中下限為宜,避免造成冷頂鍛裂紋。
(2)表面品質(zhì):冷鐓加工廠統(tǒng)計表明,冷鐓開裂的80%是由鋼絲表面缺陷造成的,如折迭、劃傷、密集的發(fā)紋、局部微裂紋、結(jié)疤。因此對線材表面品質(zhì)要求很嚴,尺寸公差±0.20mm,不圓度<0.30mm,表面裂紋、劃傷最深<0.07mm。
(3)脫碳:表面脫碳造成螺栓表面強度降低,疲勞壽命大幅下降。
(4)非金屬夾雜物:鋼中非金屬夾雜物含量高、尺寸大是造成標準件冷鐓開裂的一個重要原因,尤其是非金屬夾雜中B類和D類脆性夾雜,距鋼絲表面愈近危害性越大,所以要求B類夾雜物距表層2mm之內(nèi)應不大于15μm。
(5)金相組織:冷鐓鋼的金相組織為鐵素體+粒狀珠光體,珠光體的晶粒尺寸和分布也是影響冷鐓性能的因素,理想的組織是珠光體晶粒大小相近并均勻地分布在鐵素體基體上。珠光體不同顯微組織冷鐓性能從好到壞的排列次序為粒狀珠光體、索氏體、細片狀珠光體、片狀珠光體。
(6)低倍組織:冷鐓鋼絲對鋼的低倍組織要求比較嚴,低倍檢查不應有縮孔、分層、白點、裂紋、氣孔等缺陷,對中心疏松、方框偏析、中心增碳等缺陷,不同鋼種都有明確的級別規(guī)定。
(7)晶粒度:冷鐓鋼絲內(nèi)部組織不同于其它鋼絲,晶粒度不是越細越好。晶粒度太細,抗拉強度、屈服強度升高,變形抗力增大,對冷鐓成型很不利。除10.9級以上螺栓晶粒細、保證成品強度外,冷鐓鋼絲的晶粒度應控制在5~7級。
(8)冷鐓性能:冷鐓性能好是指鋼絲具有較低的變形抗力,能經(jīng)受很大程度的變形而不產(chǎn)生裂紋。一般認為以斷面收縮率和屈強比作為衡量冷鐓性能指標比較可靠。合金鋼的斷面收縮率應不小于50%。冷鐓鋼絲的屈強比小,冷鐓性能相對要好,合金鋼的屈強比應不大于0.70。從冷鐓性能角度考慮,鋼絲的冷加工強化系數(shù)越低越好,即不易產(chǎn)生加工硬化。
高檔次標準件對原料的品質(zhì)要求:盤條具有較高的塑性指標、斷面收縮率及延伸率;在冷塑性變形中,材料的變形抗力小,加工硬化率低,材料的屈強比小,盤條硬度適中,不要過高;盤條具有良好的表面品質(zhì),一定的表面粗糙度,不允許有折迭、裂紋等表面缺陷;鋼的組織致密,無內(nèi)部缺陷。
2、冷鐓鋼主要生產(chǎn)工藝
冶煉冷鐓鋼的關鍵是要提高鋼水的純凈度,降低鋼水的非金屬夾雜物含量。鋼水終點碳含量穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)是降低鋼水氧化程度和減少鋼水非金屬夾雜的主要措施。
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