CN108315656B - 一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法 - Google Patents

一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108315656B
CN108315656B CN201710027786.XA CN201710027786A CN108315656B CN 108315656 B CN108315656 B CN 108315656B CN 201710027786 A CN201710027786 A CN 201710027786A CN 108315656 B CN108315656 B CN 108315656B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
treatment
grade
fastener
cold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710027786.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108315656A (zh
Inventor
翟瑞银
金峰
赵浩洋
裘旭迪
黄宗泽
赵社平
郝瑞华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baoshan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201710027786.XA priority Critical patent/CN108315656B/zh
Publication of CN108315656A publication Critical patent/CN108315656A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108315656B publication Critical patent/CN108315656B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006—Adding metallic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法，其化学成分的重量百分比为：C 0.13～0.20％，Si 0.10～0.35％，Mn 1.40～1.80％，V 0.03～0.10％，Ti 0.01～0.03％，N 0.008～0.02％，P≤0.02％，S≤0.015％，其余为Fe及杂质，且V、Ti、N满足：N‑0.15Ti‑0.1V≥0.003％，V/N≤10。本发明在轧制步骤中，不必采用低温加热，不必执行低温轧制，降低设备要求及生产成本，获得的8.8级紧固件用冷镦钢具有良好的冷变形能力，经过拉拔、冷镦、时效后，可以达到8.8级紧固件的高强度级别，满足紧固件使用要求。

Description

一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法
技术领域
本发明属于冷镦钢制造领域，具体涉及一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法。
背景技术
冷镦钢是在室温下采用一次或多次冲击加载成形的材料，广泛用于生产螺栓、螺钉、销钉、螺母等标准件(紧固件)。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。
常用的紧固件生产工艺为：冷镦钢盘条退火+酸洗、磷化+拉拔+(退火，高强度)+冷镦+调质热处理+表面处理+包装。紧固件加工工艺流程显示，高强度的紧固件生产，甚至需要对材料进行两次球化退火+调质热处理，能源消耗较大、环保压力也比较重。因而，不需要球化退火、不需要调质处理即可达到高强度紧固件性能的冷镦钢材料(非调质冷镦钢)，具有显著的竞争优势(参见图1)。
近年来，国内外国家标准及企业标准中均有非调质冷镦钢的推荐，表1列出了国内外典型非调质冷镦钢成分体系。
表1
Figure BDA0001210051870000011
由表1可见，这类非调质冷镦钢基本都是在低碳钢中添加1.5％左右的Mn提高材料的强度，采用的热轧工艺基本是低温两相区轧制，依靠细化晶粒再次提高材料的强度获得比较高强度的材料，在后工序冷拉拔+冷镦过程中强度进一步提高，使得工件的强度达到6.8、8.8级或更高强度级别。
日本神户制钢KNCH系列非调质钢化学成份如表2所示。
表2
Figure BDA0001210051870000021
由表2可以看出，这些材料也是在含Mn中、低碳钢基础上添加Cr、Mo、Nb、Ti、B等合金元素，使得材料冷镦加工后达到800-1200MPa的强度。
中国专利申请CN101619420A、CN101619414A、CN101880826A在C、Mn、B、Ti基本一致的基础上，添加Cr、Nb等不同合金元素得到非调质冷镦钢材料；日本专利JPH0971842A、中国专利申请CN101220439A、CN1858284A在中、低碳含Mn钢的基础上添加Cr、Nb、V的组合，达到非调质冷镦钢的目的；中国专利申请CN101812644A是在中碳含Mn钢中添加Cr。
可见，现有技术中，获得高强度非调质钢都是通过在中、低碳含Mn钢的基础上，单独或组合添加Cr、Mo、Nb、V、B、Ti等碳化物形成元素，利用这些元素形成的碳化物形成阻碍位错滑移、湮灭的质点，从而避免位错密度降低，提高强度；其热轧过程采用细化晶粒的低温轧制(750-950℃)，并在轧后冷却过程促进碳化物的析出，从而提高了材料的强度，而低温轧制时大大提高了设备要求，增加生产成本。
但是，这类材料本身的强度已经达到较高的程度，如MFT8，其抗拉强度≥625MPa，在拉拔、冷镦等冷变形过程中，对加工模具的损耗(伤)较大，增加了盘条二次加工的成本、影响了钢丝的表面质量，冷镦开裂的几率也比较大。
并且，这类材料由于析出强化和轧制过程的晶粒细化，线材的冷变形能力差、强度波动大，在随后的拉拔、冷镦工序严重影响下游企业工模具的消耗、劳动环境恶化，因而这些材料虽然已经开发时间较长，但始终没有得以工业化应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法，该8.8级高强度紧固件用冷镦钢强度较低，具有良好的冷变形能力，所述冷镦钢的抗拉强度为500～600MPa，屈服强度为380～420MPa，延伸率≥35％；降低了在制作紧固件过程中对加工磨具的损耗，且加工时无需进行球化退火、免去冷镦后的调质处理，大大降低了制作8.8级高强度紧固件的生产成本。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢，其化学成分的重量百分比为：C：0.13～0.20％，Si：0.10～0.35％，Mn：1.40～1.80％，V：0.03～0.10％，Ti:0.01～0.03％，N：0.008～0.02％，P≤0.02％，S≤0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质，同时V、Ti、N的含量须满足：N-0.15Ti-0.1V≥0.003％，并且，V/N≤10。
本发明免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢，具有良好的冷变形能力，强韧性匹配良好，其抗拉强度为500～600MPa，屈服强度为380～420MPa，延伸率≥35％，金相组织为铁素体+珠光体。
在本发明的成分设计中，在添加V、Ti合金元素，以形成阻碍位错滑移、湮灭的碳化物质点外，还通过N元素进行强化。利用N元素的合金固溶强化作用，通过高温形成TiN、VN质点，细化钢水的凝固组织，改善材料强度的均匀性，并通过固溶N以间隙原子的形式存在于金属晶格中，促进冷变形过程的晶格畸变，形成更多的位错，从而提高材料强度。
具体地，本发明的成分设计中：
C：碳是影响钢材冷塑性变形的最主要元素，含碳量越高，钢的强度越高，而塑性越低。为保证本发明材料良好的强韧性匹配，碳含量控制在0.13～0.20％，为满足在后续加工中，小减面率变形时强度达到800MPa高强度的目标，碳含量优选0.16～0.20％。
Mn：锰除促进脱氧外，在钢中形成的硫化物还能减少硫对钢的有害作用。同时，Mn的合金强化的作用与碳相比，造成的塑性损失要小很多，因此，保证一定的Mn含量是几乎所有非调质钢的必备选择，但过高的Mn对钢的塑性、组织控制均有不利影响，本发明锰含量控制在1.40～1.80％。
Si：硅是钢在冶炼时脱氧剂的残余物，同时还可以适当增加钢的抗拉强度，但过高的Si对钢材的塑性有不利，尤其是对钢的冷塑性变形不利，本发明Si控制在0.10～0.35％。
P：磷对钢的加工硬化作用极强，在钢中偏析严重，容易造成盘条在拉拔时断裂，冷镦时开裂，除特殊要求应尽可能降低钢中磷含量，本发明钢确定磷的含量为：≤0.02％。
S：硫在钢中也是有害元素，硫恶化钢的热加工性能，对材料的耐腐蚀性能也有负面作用，本发明将钢中硫含量为：≤0.015％。
V：钢中加钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性，钒是强碳化物、氮化物形成元素，与碳、氮的结合力极强，形成稳定的VC、VN，是典型的高熔点、高硬度、高弥散度碳化物质点，是形变强化的主要原因之一，但过高的V不仅不够经济，而且致使钢的强度过高，不利于钢的冷变形，本发明V控制含量为0.03～0.10％。
Ti：Ti的氧化物、氮化物、碳化物在较高的温度形成质点，有利于钢水凝固组织的等轴晶化，其质点在随后的热加工过程也可抑制奥氏体晶粒的长大，但过高的Ti含量可能形成颗粒较大的尖锐析出物影响钢的冲击塑性和抗疲劳性能，对钢水顺利浇注也有影响，本发明Ti控制0.01～0.03％。
N：氮原子半径远小于金属元素，甚至小于碳元素，N元素以间隙原子形成固溶于钢中，有利于冷变形时钢的硬化，但过高的氮容易以气体形式在浇注时析出，影响钢的冲击韧性，冷变形后容易造成材料的时效脆性，N元素在本发明中有以下几个方面的作用：一是合金固溶强化；二是通过高温形成TiN、VN质点，细化钢水的凝固组织，改善材料强度的均匀性；三是通过固溶N以间隙原子的形式存在于金属晶格中，促进冷变形过程的晶格畸变，形成更多的位错，从而提高材料强度，本发明钢的氮含量0.008～0.020％。
本发明中，V对钢强度的贡献主要体现在形成碳化物、氮化物质点，为保证V化合物的析出数量和弥散分布程度，V和N的控制应满足V/N≤10。
Ti、V是强碳化物形成元素，又是强氮化物形成元素，为了充分发挥N间隙原子对冷变形过程中晶格畸变的影响，钢中氮含量还应满足：N-0.15Ti-0.1V≥0.003％。
本发明的免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢的制造方法，包括以下步骤：
1)冶炼、精炼及浇铸
按照下述化学成分重量百分比：C：0.13～0.20％，Si：0.10～0.35％，Mn：1.40～1.80％，V：0.03～0.10％，Ti:0.01～0.03％，N：0.008～0.02％，P≤0.02％，S≤0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质，同时V、Ti、N的含量须满足：N-0.15Ti-0.1V≥0.003％，并且，V/N≤10；进行冶炼，精炼；精炼炉炉渣碱度控制在4.0～6.5，精炼过程N合金化时采用含N铁合金或精炼炉底吹氮气工艺，以保证钢水中的N含量，钢水镇静后在无氧化保护条件下浇注成钢锭或钢坯；
2)轧制、冷却
将钢坯加热至1000～1080℃，进行高线轧制，终轧温度830～900℃，高线吐丝温度为780～810℃，冷却线盘条的冷却速度不大于2℃/S，PF线按常规工艺处理，获得所述8.8级高强度紧固件用冷镦钢。
进一步，步骤1)中，在精炼时采用Al脱氧工艺，钢水中[Als]含量范围0.01～0.03％。
又，步骤1)中，精炼过程包括脱气处理。
进一步，步骤1)中，对精炼钢水进行Ca处理。
优选地，当钢水浇注成钢锭时，进行轧制前先开坯加工成钢坯，钢锭开坯加热温度为1050～1100℃。
利用本发明获得的8.8级高强度紧固件用冷镦钢制作紧固件时，将其酸洗、磷皂化后，进行拉拔，冷镦、搓牙、表面发蓝或涂镀、经时效化处理。
进一步，拉拔时，变形减面率为15～25％；时效化处理过程为：200～300℃烘干2小时以上。
当连续生产紧固件时，表面处理的时间可计算到烘干处理的时间内；如果紧固件加工过程不进行表面处理或表面处理温度不足200℃，需对紧固件进行200～300℃烘干2小时以上时效处理，获得的紧固件即可达到8.8级的力学性能要求。
本发明在精炼时，为了保证钢水中的N含量，N合金化采用含N铁合金或精炼炉底吹氮气工艺，为了降低钢水的氧含量，控制夹杂物，将精炼炉炉渣碱度控制在4.0～6.5。
本发明在精炼过程中，为保证钢水质量，可包括脱气处理，为保证钢水浇注性能，可对精炼钢水进行Ca处理。
本发明在高线轧制步骤中，加热和热轧过程，可采用常规高温加热工艺，加热至1000～1080℃，不必采用低温加热工艺，高线轧制按正常盘条生产工艺，不必执行低温轧制工艺，大大降低了设备要求，降低生产成本，高线吐丝温度为780～810℃。获得的金相组织为铁素体+珠光体，便于冷加工。
钢铁材料在拉拔等冷变形过程中，金属晶粒的形状也随之被拉长，导致晶格发生畸变，使金属进一步滑移的阻力增大，变形过程还造成了位错的积累并阻碍了其它位错的通道，使得位错发生堆积、缠绕，因此，金属的强度和硬度显著提高，产生所谓“变形强化”现象。可见，金属材料冷变形过程产生的形变强化，实质是位错密度增加造成的。
本发明中，高温形成的含Ti、V、N的质点对钢生产过程的晶粒组织细化、组织均匀性均有正面影响；热轧、控冷过程形成的含Ti、V、N、C质点，有效控制了钢的强韧性匹配，便于用户的拉拔、冷镦冷加工；拉拔、冷镦冷加工过程中，不仅有含Ti、V、N、C质点的钉扎作用抑制位错的滑移、湮灭，而且，存在有效控制的间隙原子N引起的晶格畸变增加的位错密度，两者共同作用提高了冷变形后的强度，强韧性匹配更加合理。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明添加了N元素。除了添加V、Ti合金元素，形成阻碍位错滑移、湮灭的碳化物质点外，本发明还通过N元素进行强化。利用N元素的合金固溶强化作用，通过高温形成TiN、VN质点，细化钢水的凝固组织，改善材料强度的均匀性，并通过固溶N以间隙原子的形式存在于金属晶格中，促进冷变形过程的晶格畸变，形成更多的位错，从而提高材料强度。
2)本发明的低合金冷镦钢强度较低，抗拉强度低于600MPa，其冷加工性良好，便于拉拔、冷镦操作，热轧盘条经过拉拔、冷镦、时效后，力学性能可达到8.8级强度级别，满足紧固件的使用要求。
3)本发明在高线轧制步骤中，加热至1000～1080℃，不必采用低温加热工艺，高线轧制按正常盘条生产工艺，不必执行低温轧制工艺，降低了在制作紧固件过程中对加工磨具的损耗，且无需进行球化退火、免去冷镦后的调质处理，大大降低了制作8.8级高强度紧固件的生产成本。
附图说明
图1为现有技术中几种高强度螺栓(钉)的生产工艺对比。
图2为本发明实施例6获得的8.8级高强度紧固件用冷镦钢试样的透射电镜检测图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
按照表3所示实施例1～8钢的化学成分，以不含V、Ti、N的空白样作对比例，进行冶炼及精炼：以电弧炉或转炉粗炼；LF精炼炉炉渣碱度控制在4.0～6.5，必要时钢水进行VD或RH真空精炼脱气处理；采用含N铁合金或LF或VD或RH底吹氮气工艺，LF氮气合金化时注意掌握VD或RH的脱气效率，保证钢水N含量。
经过充分镇静的钢水在无氧化保护条件下浇注成钢锭或钢坯。
高线轧制：经1080℃加热后在热轧实验轧机轧制，终轧温度830～880℃，高线吐丝温度780～810℃；冷却线冷却速度不大于2℃/S；PF线按常规工艺处理，得到所述8.8级高强度紧固件用冷镦钢，力学性能见表4。
表3 单位：重量百分比
编号 C Si Mn P S V Ti N
实施例 0.13 0.27 1.51 0.006 0.002 0.050 0.015 0.016
实施例 0.14 0.35 1.72 0.006 0.003 0.10 0.028 0.018
实施例 0.17 0.16 1.40 0.006 0.003 0.046 0.018 0.0196
实施例 0.15 0.12 1.60 0.006 0.002 0.052 0.014 0.0175
实施例 0.13 0.28 1.52 0.007 0.003 0.032 0.01 0.0086
实施例 0.20 0.26 1.79 0.009 0.004 0.079 0.024 0.0195
实施例 0.18 0.32 1.47 0.009 0.004 0.065 0.016 0.015
实施例 0.15 0.3 1.45 0.001 0.004 0.052 0.02 0.010
对比例 0.17 0.35 1.4 0.001 0.002 - - 0.065
表4
编号 抗拉强度 屈服强度 A50，％
实施例1 551 411 39.25
实施例2 566 415 38.25
实施例3 547 401 40.25
实施例4 542 388 36.25
实施例5 554 391 38.5
实施例6 580 417 39.75
实施例7 570 408 39.75
实施例8 548 405 36.5
对比例 545 360 28
MFT8 ≥625 ≥22
由表4可见，对比材料的抗拉强度为545MPa，MFT8的抗拉强度要求625MPa以上，但对比材料的延伸率只有28％，MFT8标准要求延伸率不小于22％，本发明热轧材料的抗拉强度范围540～580MPa、延伸率均不小于35％。本发明材料的强韧性匹配优于对比材料，与标准牌号MFT8相比，原始盘条具有较低的抗拉强度和较高的延伸性能，更有利于材料随后的拉拔、冷镦加工，综合性能具有较大优势。
图2给出了实施例6钢热轧材试样透射电镜检测图，检测到含V、Ti、N元素的复合质点，质点成分分析参见表5。这些质点既保证了热轧盘条的强度和韧性，也为盘条后续拉拔、冷镦、时效强化创造了条件。
表5
元素 N Ti V Mn Fe
质量分数，％ 2.2 2.05 3.31 1.33 87.58
利用本发明的8.8级高强度紧固件用冷镦钢加工紧固件时，冷拔变形减面率控制在15～25％，利用紧固件制作过程中的发蓝或涂镀等表面处理过程，进行200～300℃、2小时以上的时效化处理，不必对紧固件进行淬回火调质处理，即可得到所述免热处理的8.8级高强度低合金紧固件。
本发明实施例得到的冷镦钢材料，经过不同减面率的拉拔冷变形及时效处理(对20％减面率的试样进行时效处理，在200～300℃时效3h)，检测其力学性能，参见表6，其中，强度单位为MPa。
表6
Figure BDA0001210051870000091
Figure BDA0001210051870000101
由表6可知，经过冷变形减面后，材料的强度得到了较大幅度的提高，将冷变形后的材料，再经时效后，强度得到进一步的提高。
本发明材料经热轧、冷变形、时效处理后，紧固件的力学性能达到8.8级高强度紧固件要求的力学性能，强韧性匹配效果良好，可以满足紧固件加工的工艺和标准要求。

Claims (9)

1.一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢，其化学成分重量百分比为：C：0.13～0.20％，Si：0.10～0.35％，Mn：1.40～1.80％，V：0.03～0.10％，Ti：0.01～0.03％，N：0.008～0.02％，P≤0.02％，S≤0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质，同时，V、Ti、N的含量须满足：N-0.15Ti-0.1V≥0.003％，且，V/N≤10；所述冷镦钢采用如下工艺获得，包括：
1)冶炼、精炼及浇铸
按照上述成分冶炼、精炼；精炼炉炉渣碱度控制在4.0～6.5，精炼过程N合金化时采用含N铁合金或精炼炉底吹氮气工艺；
2)轧制、冷却
将钢坯加热至1000～1080℃，进行高线轧制，终轧温度830～900℃，高线吐丝温度为780～810℃，冷却线盘条的冷却速度不大于2℃/S，PF线按常规工艺处理，获得所述8.8级高强度紧固件用冷镦钢；
3)将所述免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢经酸洗、磷皂化后，进行拉拔，冷镦、搓牙、表面发蓝或涂镀、时效化处理；所述拉拔工序中，变形减面率为15～25％；时效化处理过程为：200～300℃烘干2小时以上。
2.根据权利要求1所述的免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢，其特征在于，C含量为0.16～0.20％。
3.根据权利要求1或2所述的免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢，其特征在于，所述冷镦钢的抗拉强度为500～600MPa，屈服强度为380～420MPa，延伸率≥35％。
4.一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢的制造方法，包括以下步骤：
1)冶炼、精炼及浇铸
按照下述化学成分重量百分比：C：0.13～0.20％，Si：0.10～0.35％，Mn：1.40～1.80％，V：0.03～0.10％，Ti：0.01～0.03％，N：0.008～0.02％，P≤0.02％，S≤0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质，同时，V、Ti、N的含量须满足：N-0.15Ti-0.1V≥0.003％，且，V/N≤10；进行冶炼，精炼，精炼炉炉渣碱度控制在4.0～6.5，精炼过程N合金化时采用含N铁合金或精炼炉底吹氮气工艺，以保证钢水中的N含量，钢水镇静后在无氧化保护条件下浇注成钢坯；
2)轧制、冷却
将钢坯加热至1000～1080℃，进行高线轧制，终轧温度830～900℃，高线吐丝温度为780～810℃，冷却线盘条的冷却速度不大于2℃/S，PF线按常规工艺处理，获得所述8.8级高强度紧固件用冷镦钢；
3)将所述免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢经酸洗、磷皂化后，进行拉拔，冷镦、搓牙、表面发蓝或涂镀、时效化处理；所述拉拔工序中，变形减面率为15～25％；时效化处理过程为：200～300℃烘干2小时以上。
5.根据权利要求4所述的免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢的制造方法，其特征在于，C含量为0.16～0.20％。
6.根据权利要求4所述免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢的制造方法，其特征在于，步骤1)中，在精炼时采用Al脱氧工艺，钢水中[Als]含量范围0.01～0.03％。
7.根据权利要求4或6所述免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢的制造方法，其特征在于，步骤1)中，精炼过程包括脱气处理，对精炼钢水进行Ca处理。
8.根据权利要求4或6所述免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢的制造方法，其特征在于，步骤1)中将钢水浇注成钢锭，进行轧制前先开坯，加工成钢坯，钢锭的开坯加热温度为1050～1100℃。
9.根据权利要求7所述免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢的制造方法，其特征在于，步骤1)中将钢水浇注成钢锭，进行轧制前先开坯，加工成钢坯，钢锭的开坯加热温度为1050～1100℃。
CN201710027786.XA 2017-01-16 2017-01-16 一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法 Active CN108315656B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710027786.XA CN108315656B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710027786.XA CN108315656B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108315656A CN108315656A (zh) 2018-07-24
CN108315656B true CN108315656B (zh) 2020-08-25

Family

ID=62890646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710027786.XA Active CN108315656B (zh) 2017-01-16 2017-01-16 一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108315656B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109266970B (zh) * 2018-11-28 2020-11-10 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 高氮高铬塑料模具钢及其冶炼和热处理方法
CN110238231A (zh) * 2019-06-11 2019-09-17 常熟市标准件厂有限公司 一种高强度螺栓的材料改制工艺
CN111485087A (zh) * 2020-05-18 2020-08-04 南京钢铁股份有限公司 一种10.9级scm435非调质螺栓用钢的制备方法
CN112359275B (zh) * 2020-10-15 2021-11-23 中天钢铁集团有限公司 一种高强度紧固件用非调质冷镦钢盘条及其制备方法
CN112760561B (zh) * 2020-12-21 2021-12-10 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种手工工具用盘条及其制备方法
CN115094326B (zh) * 2022-07-05 2023-08-11 马鞍山钢铁股份有限公司 一种耐高温冷镦钢及其热处理方法、生产方法和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103882295B (zh) * 2012-12-21 2016-06-01 鞍钢股份有限公司 一种低温高韧性v-n合金化船板钢及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108315656A (zh) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108315656B (zh) 一种免热处理的8.8级紧固件用冷镦钢及其制造方法
CN111254354B (zh) 一种v微合金化高强韧性贝氏体非调质钢及其控锻控冷工艺和生产工艺
CN101768698B (zh) 一种低成本屈服强度700mpa级非调质处理高强钢板及其制造方法
CN103882330B (zh) 一种低屈强比超高强度非调质钢板及其生产方法
CN111206191B (zh) 一种Ti-V复合微合金化超细贝氏体非调质钢及其控锻控冷工艺和生产工艺
CN104498821B (zh) 汽车用中锰高强钢及其生产方法
CN110453150B (zh) 一种Cr-B系低碳高强度冷镦钢盘条及其制造方法
CN113073259B (zh) 一种免退火10.9级紧固件用冷镦钢盘条及其制造方法
CN112359275B (zh) 一种高强度紧固件用非调质冷镦钢盘条及其制备方法
CN112813346A (zh) 适用于6.8和8.8级耐候紧固件的冷镦钢及生产方法
CN111118403B (zh) 一种Ti微合金化高强韧性贝氏体非调质钢及其控锻控冷工艺和生产工艺
CN114182179A (zh) 一种工程机械用高强斗齿钢及其生产方法与热处理工艺
CN114231703B (zh) 一种高强度简化退火冷镦钢生产方法
CN114752847B (zh) 一种免退火高强度冷镦钢及其制造方法
CN110846567B (zh) 一种高强度耐极寒环境冲击螺栓用钢及其生产方法
CN111500938B (zh) 一种屈服强度420MPa级桥梁用槽钢及生产方法
CN111979470A (zh) 具有良好弯折性能超高强度冷轧马氏体钢板的生产方法
CN112813361A (zh) 一种五金工具用钢及其制备方法
CN102839319A (zh) 1100MPa级高强度钢及其生产方法
CN115261727B (zh) 一种9.8级紧固件用MnV系非调质冷镦钢盘条及其生产方法
CN113652604B (zh) 一种工程机械用高淬透性热轧圆钢制备方法
CN115433872B (zh) 一种屈服强度800MPa级稀土工程机械用钢及其制备方法
CN115725894B (zh) 一种具有优良冲击性能的高温渗碳NiMo系齿轮钢及其制造方法
CN107881425A (zh) 一种高强度覆铝基板用钢及其生产方法
CN116815054A (zh) 一种经济型高强韧非调质冷镦钢及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant