冷镦钢成型用钢,冷镦是在室温下采用一次或多次冲击加载,广泛用于生产螺钉,销钉,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件的抗拉强度,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。
我国马钢和湘钢从20世纪80年代开始开发冷镦钢。据中国冶金报刊有关冷镦钢数据资料表明,冷镦钢市场2003年全国紧固件需求量达到300万吨,2005年需求量预测将增至500万吨,其中汽车用螺栓等中高档冷镦钢丝紧固件超过100万吨。目前,华南一带的冷镦钢市场已经饱和,华东地区尚有10~20万吨的市场空间。一汽全年用钢材约100万吨,其中冷镦钢占7.7%。我国汽车工业用钢材品种构成中冷镦钢占7%~12%。
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 -
0.02~0.05
Ni≤0.20
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
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
Ti0.04~0.10