1,鋼材設(shè)計
在緊固件制造中,正確選用緊固件材料是重要一環(huán),因為緊固件的性能和其材料有著密切的關(guān)系。如材料選擇不當(dāng)或不正確,可能造成性能達(dá)不到要求,使用壽命縮短,甚至發(fā)生意外或加工困難,制造成本高等,因此緊固件材料的選用是重要的環(huán)節(jié)。 冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產(chǎn)的互換性較高的緊固件用鋼。由于它是常溫下利用金屬塑性加工成型,每個零件的變形量很大,承受的變形速度也高,因此,對冷鐓鋼原料的性能要求十分嚴(yán)格。 在長期生產(chǎn)實踐和用戶使用調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合 GB/T6478-2001 《冷鐓和冷擠壓用鋼技術(shù)條件》 GB/T699-1999 《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》及目標(biāo) JISG3507-1991 《冷鐓鋼用碳素鋼盤條》的特點,以 8.8 級, 9.8 級螺栓螺釘?shù)牟牧弦鬄槔?,各種化學(xué)元素的確定。 C 含量過高,冷成形性能將降低;太低則無法滿足零件機(jī)械性能的要求,因此定為 0.25 %- 0.55 %。 Mn 能提高鋼的滲透性,但添加過多則會強(qiáng)化基體組織而影響冷成形性能;在零件調(diào)質(zhì)時有促進(jìn)奧氏體晶粒長大的傾向,故在國際的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高,定為 0.45 %- 0.80 %。 Si 能強(qiáng)化鐵素體,促使冷成形性能降低,材料延伸率下降定為 Si 小于等于 0.30 %。 S.P. 為雜質(zhì)元素,它們的存在會沿晶界產(chǎn)生偏析,導(dǎo)致晶界脆化,損害鋼材的機(jī)械性能,應(yīng)盡可能降低,定為 P 小于等于 0.030 %, S 小于等于 0.035 %。 B. 含硼量大值均為 0.005 %,因為硼元素雖然具有顯著提高鋼材滲透性等作用,但同時會導(dǎo)致鋼材脆性增加。含硼量過高,對螺栓,螺釘和螺柱這類需要良好綜合機(jī)械性能的工件是十分不利的。
2,球化退火
沉頭螺釘,內(nèi)六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產(chǎn)時,鋼材的原始組織會直接影響著冷鐓加工時的成形能力。冷鐓過程中局部區(qū)域的塑性變形可達(dá) 60 %- 80 %,為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當(dāng)鋼材的化學(xué)成分一定時,金相組織就是決定塑性優(yōu)劣的關(guān)鍵性因素,通常認(rèn)為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形,而細(xì)小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。 對高強(qiáng)度螺栓用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼,在冷鐓前進(jìn)行球化(軟化)退火,以便獲得均勻細(xì)致的球化珠光體,以更好地滿足實際生產(chǎn)需要。 對中碳鋼盤條軟化退火而言,其加熱溫度多選擇在該鋼材臨界點上下保溫,加熱溫度一般不能太高,否則會產(chǎn)生三次滲碳體沿晶界析出,造成冷鐓開裂,而對于中碳合金鋼的盤條采用等溫球化退火,在 AC1+(20-30%) 加熱后,爐冷到略低于 Ar1 ,溫度約 700 攝氏度等溫一段時間,然后爐冷至 500 攝氏度左右出爐空冷。鋼材的金相組織由粗變細(xì),由片狀變球狀,冷鐓開裂率將大大減少。 35\45\ML35\SWRCH35K 鋼軟化退火溫度一般區(qū)域為 715 - 735 攝氏度;而 SCM435\40Cr\SCR435 鋼球化退火加熱溫度一般區(qū)域為 740 - 770 攝氏度,等溫溫度 680 - 700 攝氏度。
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