一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.04％～0.08％、Mn：1.20％～1.80％、Si：0.60％～0.80％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.06％～0.08％、V：0.15％～0.25％、Ti：0.04％～0.06％、N：0.005％～0.010％、B：0.005％～0.007％、Als：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及鋼鐵冶金
，尤其涉及一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼。
技術(shù)介紹
緊固件為三大基礎(chǔ)機(jī)械零部件之一。冷鐓鋼線材是制作螺栓、螺母、螺釘、鉚釘?shù)染o固件的主要原料。生產(chǎn)高強(qiáng)度緊固件可采用40Cr、35CrMo等合金結(jié)構(gòu)鋼作為材料，深加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。其生產(chǎn)工序：原材料檢驗(yàn)→球化退火→酸洗→磷化處理→一次拔制→退火→酸洗→磷化處理→二次拔制→冷鐓→搓絲→淬火、回火(調(diào)質(zhì)處理)→電鍍→產(chǎn)品性能檢驗(yàn)。這種調(diào)質(zhì)型緊固件生產(chǎn)方式，一方面制作材料需要添加合金元素增加了生產(chǎn)成本，另一方面由于需進(jìn)行后續(xù)熱處理，增加了能耗和降低了生產(chǎn)率。隨著“節(jié)能降耗”要求的提高和社會(huì)環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)，為了減少高強(qiáng)度緊固件生產(chǎn)中加工工序環(huán)節(jié)，開(kāi)始采用非調(diào)質(zhì)鋼加工生產(chǎn)高強(qiáng)度緊固件，其生產(chǎn)工序：原材料檢驗(yàn)→酸洗→磷化處理→線材拔制→冷鐓→搓絲→時(shí)效處理→電鍍→產(chǎn)品性能檢驗(yàn)。這種非調(diào)質(zhì)型緊固件生產(chǎn)方式，采取直接拔制和冷鐓，取消了兩次拔制的酸洗和磷化處理以及淬火、回火(調(diào)質(zhì)處理)，大大簡(jiǎn)化了緊固件生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)率，降低了能耗和成本，減少了污染排放。中國(guó)專(zhuān)利CN1858284公開(kāi)了一種超細(xì)晶非調(diào)鋼盤(pán)條及其生產(chǎn)方法，其主要成分為：C：0.10～0.25％，Si：≤0.08％，Mn：0.80～1.70％，P：≤0.035％，S：≤0.035％，V、Nb、Ti、Al微量，但該專(zhuān)利涉及一種10.9級(jí)以下級(jí)別高強(qiáng)度緊固件用非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼線材生產(chǎn)方法。中國(guó)專(zhuān)利CN101220439B公開(kāi)了一種高強(qiáng)度緊固件用非調(diào)質(zhì)雙相冷鐓鋼及其制造方法，其主要成分為：C：0.06～0.15％，Si：0.60～0.90％，Mn：1.40～2.0％，P：≤0.025％，S：≤0.025％，Al：≤0.04％，N：≤0.0060％，V：0.03～0.10，Nb：0.04～0.08％，但該專(zhuān)利涉及一種8.8級(jí)和9.8級(jí)雙相型高強(qiáng)度緊固件用非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼線材生產(chǎn)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提出一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，通過(guò)調(diào)整鋼的化學(xué)成分，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼組織結(jié)構(gòu)呈粒狀貝氏體，獲得良好的綜合力學(xué)性能，可達(dá)10.9級(jí)。為達(dá)此目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.04％～0.08％、Mn：1.20％～1.80％、Si：0.60％～0.80％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.06％～0.08％、V：0.15％～0.25％、Ti：0.04％～0.06％、N：0.005％～0.010％、B：0.005％～0.007％、Al?s：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.05％～0.07％、Mn：1.40％～1.60％、Si：0.65％～0.75％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.065％～0.075％、V：0.18％～0.22％、Ti：0.045％～0.055％、N：0.007％～0.009％、B：0.0055％～0.0065％、Al?s：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。最優(yōu)選，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.06％、Mn：1.50％、Si：0.70％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.070％、V：0.20％、Ti：0.050％、N：0.008％、B：0.0060％、Als：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本專(zhuān)利技術(shù)合金設(shè)計(jì)的理由如下：C：C是鋼中固溶強(qiáng)化作用最明顯的元素，隨含碳量的增加，鋼的短時(shí)強(qiáng)度上升，塑性、韌性下降，對(duì)于貝氏體型冷鐓鋼采取低含碳量，但含碳太低，鋼的強(qiáng)度將降低。Si：Si是鐵素體固溶強(qiáng)化元素，能顯著提高鋼的變形抗力，但Si含量過(guò)高，不利于冷加工塑性變形。Mn：Mn是形成貝氏體組織最為有效的低成本合金元素，可強(qiáng)烈提高淬透性，推遲珠光體轉(zhuǎn)變和鐵素體轉(zhuǎn)變，并起固溶強(qiáng)化和細(xì)化晶粒的作用，提高鋼的強(qiáng)度和加工硬化性能。Mn與B相結(jié)合，可顯著延長(zhǎng)高溫轉(zhuǎn)變?cè)杏凇１緦?zhuān)利技術(shù)關(guān)鍵之一就是采取較高的Mn含量與微量的B相結(jié)合，使鋼的最終組織為粒狀貝氏體，具有良好的綜合力學(xué)性能。但Mn含量過(guò)高時(shí)，會(huì)使鋼的晶粒粗化趨勢(shì)增大，也影響鋼的冷加工塑性。B：B是微合金化元素之一，微量的B元素就可以顯著推遲鐵素體開(kāi)始析出線，促進(jìn)空冷時(shí)貝氏體的形成，同時(shí)B元素降低晶界原子擴(kuò)散系數(shù)，可強(qiáng)化晶界。Ti、Nb：添加微量Ti、Nb以固N(yùn)，并可以細(xì)化晶粒。Als：Als的主要功能是脫氧劑，不宜過(guò)低，但過(guò)高影響連鑄生產(chǎn)。P、S：P雖是一種固溶強(qiáng)化元素，但易引起鋼的冷脆和成分的偏析。S在鋼中易生成MnS熱脆相，引起熱脆。故P和S含量越少越好。V，N：在鋼中與N結(jié)合形成VN粒子，VN粒子在高熱輸入焊接近縫區(qū)奧氏體中的析出，可促進(jìn)晶內(nèi)微細(xì)鐵素體的轉(zhuǎn)變，限制粒狀貝氏體的長(zhǎng)大。本專(zhuān)利技術(shù)具有如下有益效果：本專(zhuān)利技術(shù)的高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的制備工藝，貝氏體結(jié)構(gòu)鋼金相組織為粒狀貝氏體，盤(pán)條的力學(xué)性能為Rm≥860MPa，Rp0.2≥560MPa，A≥15％，Z≥50％；可適用于生產(chǎn)冷加工變形量較大的10.9級(jí)高強(qiáng)度緊固件。采用本專(zhuān)利技術(shù)的緊固件用非調(diào)質(zhì)貝氏體冷鐓鋼線材生產(chǎn)緊固件，可減少拔制工序，取消退火和調(diào)質(zhì)熱處理工序，縮短生產(chǎn)時(shí)間提高生產(chǎn)率，降低能耗和成本，減少污染排放。具體實(shí)施方式實(shí)施例一一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.04％、Mn：1.80％、Si：0.60％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.08％、V：0.15％、Ti：0.06％、N：0.005％、B：0.007％、Als：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例二一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.08％、Mn：1.20％、Si：0.80％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.06％、V：0.25％、Ti：0.04％、N：0.010％、B：0.005％、Als：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例三一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.05％、Mn：1.60％、Si：0.65％、S：≤0.01本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，其特征在于，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.04％～0.08％、Mn：1.20％～1.80％、Si：0.60％～0.80％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.06％～0.08％、V：0.15％～0.25％、Ti：0.04％～0.06％、N：0.005％～0.010％、B：0.005％～0.007％、Als：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，其特征在于，該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化
學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.04％～0.08％、Mn：1.20％～1.80
％、Si：0.60％～0.80％、S：≤0.010％、P：≤0.010％、Nb：0.06％～0.08
％、V：0.15％～0.25％、Ti：0.04％～0.06％、N：0.005％～0.010％、B：0.005
％～0.007％、Als：≤0.035％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度緊固件用貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，其特征在于，
該貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C：0.05％～0.07
％、Mn：1.40％～1.60％、Si：0.65％～0.7...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：華兆紅，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：無(wú)錫市森信精密機(jī)械廠，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32