高強度螺栓加工工藝
2008-04-25一. 鋼材設計
在緊固件制造中，正確選用緊固件材料是重要一環，因為緊固件的性能和其材料有著密切的關系。如材料選擇不當或不正確，可能造成性能達不到要求，使用壽命縮短，甚至發生意外或加工困難，制造成本高等，因此緊固件材料的選用是非常重要的環節。 冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產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格。 在長期生產實踐和用戶使用調研的基礎上，結合GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼技術條件》GB/T699-1999《優質碳素結構鋼》及目標JISG3507-1991《冷鐓鋼用碳素鋼盤條》的特點，以8.8級，9.8級螺栓螺釘的材料要求為例，各種化學元素的確定。 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，但添加過多則會強化基體組織而影響冷成形性能；在零件調質時有促進奧氏體晶粒長大的傾向，故在的基礎上適當提高，定為0.45％－0.80％。 Si能強化鐵素體，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.為雜質元素，它們的存在會沿晶界產生偏析，導致晶界脆化，損害鋼材的機械性能，應盡可能降低，定為P小于等于0.030％，S小于等于0.035％。 B.含硼量Z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械性能的工件是十分不利的。
二. 球化（軟化）退火
沉頭螺釘，內六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產時，鋼材的原始組織會直接影響著冷鐓加工時的成形能力。冷鐓過程中局部區域的塑性變形可達60％－80％，為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當鋼材的化學成分一定時，金相組織就是決定塑性優劣的關鍵性因素，通常認為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形，而細小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。 對高強度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼，在冷鐓前進行球化（軟化）退火，以便獲得均勻細致的球化珠光體，以更好地滿足實際生產需要。 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，由片狀變球狀，冷鐓開裂率將大大減少。 3545ML35SWRCH35K 鋼軟化退火溫度一般區域為715－735攝氏度。