浅谈我国冷镦钢线材标准化技术现状与问题
发布时间:2010-03-02
发布者: 张力 专家
阅读量: 10934
评论数: 1
  冷镦钢历来是紧固件行业的食粮。近年来,我国汽车业及制造业、石化、电力、通讯、建筑业等得到快速发展,这些行业对紧固件、标准件的需求越来越大,高质量冷镦钢可谓炙手可热。

  2008年我国钢产量达5亿吨。如果没有完善的钢铁标准化体系适合紧固件行业需要的理化性能要求,将会造成很大的浪费。1982年我国紧固件行业采用ISO898《紧固件机械性能》后,在行业中对应推荐ISO4954《冷镦和冷挤压钢》,并以此为基础形成了GB/T6487《冷镦和冷挤压用钢》,虽经2001年修订仍无重大突破,可选用范围狭窄,品种数量较少。

  我国多年来自主开发的钢种20MnTiB一直受紧固件企业追捧,主要用于钢结构连接件,现主要用于商用车车桥轮胎螺栓、螺母,差速器螺栓,后转为ML20MnTiB列入国标,而同期开发使用较成熟的35VB钢却一直没有列入国家标准。GB/T6487—2001 与ISO4954—1998品种对比见表1。
1 GB/T6487—2001与ISO4954—1998品种对比
标准
非热处理型
表面硬化型
调质热处理型
不锈钢
GB6487—2001
7个
3个
24个(含硼钢)
全部删除
ISO4954—1998
8个
10个
23个(含硼钢)
18个

  冷镦钢丝(或称为成品线)标准有GB4232—1993《不锈钢冷镦钢丝》9种牌号和去年修订的GB5953.1—2009《冷镦钢丝 第1部分热处理型冷镦钢丝》及GB5953.2—2009《冷镦钢丝 第2部分非热处理型冷镦钢丝》。随着技术的进步,专业化生产发展逐渐成熟,以及环保、节能减排的需求,向紧固件企业提供高质量的冷镦钢丝(精线)将是今后的发展方向。

  在冷镦钢线材制品方面,盘条现行生产供货的38个冷镦钢品种与国家标准一致的只有6~7个(ML35,ML20,ML15,ML15MVB,ML40Cr,ML35CrMo, ML20MnTiB),其余都采用JIS G3507,4053或者SAE、台湾中钢标准10B21,10B33和C-CH1钢等。

  碳素结构钢是常用的紧固件用材,它是非合金钢的一大类,与优质碳素结构钢的主要区别是对碳含量及性能范围要求,以及对磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽,一般在热轧状态后使用,价格改革较低,便于大量生产和使用。

  但是在生产低强度紧固件中,多数企业从GB700-2006《碳素结构钢》中备选用钢种,只有4种Q195、Q215、Q235、Q275钢号,已有了很大变化,除Q195化学成分没有变化之外,Q215及Q235其含锰量由原来的0.55%和0.8%放宽至1.2%和1.4%,这样就不适合冷镦线材的工艺要求。另外,GB699-1999《优质碳素结构钢》也都属于结构钢范围,而常用的10#、15#、20#、35#和45#等钢号在冷镦成型方面已不能满足紧固件生产工艺和力学性能不断提高的要求。

  目前我国的冷镦线材都存在冷镦开裂问题。开裂率在1%~3%属较好的水平,一般的开裂概率在3%~5%,甚至有的超过10%。冷顶锻检查1/2H合格的线材,只能生产外六角螺栓产品,只有保证1/3H合格的线材,才能用于生产内六角螺钉、凸缘螺栓和螺母等冷变形要求较高的产品。

  统计数据表明,冷镦开裂中有80%~85%是因冷镦线材表面存在折叠、划伤、密集的发纹,局部微裂纹,结疤等缺陷造成的。由材料问题引起的开裂,可以发生在冷镦成型后,也有在辗制螺纹时发生折叠和热处理后发生淬火开裂。

  这说明钢号体系不完善,是造成冷镦线材合格率、成材率不高的原因之一。而GB700-2006《碳素结构钢》已不能满足普碳钢线材的要求,GB699-1999《优质碳素结构钢》也不能满足中碳钢线材的需求。在订购盘条时得不到所要求的钢号,影响到紧固件行业的发展,必须在生产工艺实践和满足用户要求,减少不合格和废次品情况下,研究试验出所需每个标准所要求钢号,才能达到不断发展和技术进步的要求。

  目前,常用的GB700-2006《碳素结构钢》标准含锰量增加,给炼钢企业生产创造了宽松条件,但给紧固件行业造成很大困难,同样钢号生产出的线材含锰量高时,强度高、韧性差,含锰量低时,强度低、力学性能偏差大,给用户使用带来很大不便。从国际炼钢企业发展看,钢号的化学成分范围是逐步缩小的,才能保证线材化学成分和力学性能的均匀性。因此,各紧固件企业根据产品性能的发展必须确定冷镦线材的钢号体系、化学成分和力学性能要求,以及其它钢的纯度、非金属夹杂物、脱碳层、有害气体含量等,制定企业间冷镦线材盘条供货技术协议,再逐步编入国家标准系列。

  虽然,我国紧固件产业化格局形成已有相当时日,整个行业已拥有不小规模,但冷镦线材标准化体系未得到应有重视。冷镦线材无论在表面质量,还是内在质量及稳定性方面,我们与国外还存在较大差距,还有许多潜力可挖。

  按我国情况,只有冶金工业信息标准研究所才有权制订出版钢材产品标准,在这种情况下,在采用国际标准或国外标准基础上联合起来制订企业标准,报呈 各地标准化管理部门批准,再由冶金工业信系标准研究所进行评定为国际先进标准或国际一般水平标准,这样有利于炼钢企业冶炼钢号化学成分达到冷镦线材产品对质量的要求。这是一次非常细致的工作,要做大量工艺和产品试验研究,也是发展到现在各企业必须做的一项工作。建议由紧固件协会牵头,加强与高校研究所的产学研合作,集中紧固件企业一些专业标准化人员共同承担起这项任务,这样互相进行技术交流,共同做好科技成果转化的工作,攻克产品质量难关。

  科技信息是紧固件行业创新发展的一项重要工作,只有借鉴前人或它人的生产理论和经验才能生产出世界一流质量产品。全面整理紧固件行业多年所取得的技术成果,通过合理的技术推广和转移方式,减少部门间、企业间不必要的推广障碍,将这些宝贵的知识财富充分利用起来,充分利用国内已经建立起来的媒体平台,优先支持对有特点和特色的冷镦线材标准化研发的拓展工作。
全部评论 共 1
评论者:封科贤
张工,文中的GB/T6487—2001《冷镦和冷挤压用钢》,应为GB/T6478—2001吧
2010-03-06
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