隨著汽車銷售量持續(xù)保持增長(zhǎng)，人們對(duì)汽車行業(yè)的關(guān)注已經(jīng)從品牌、規(guī)模轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚨馁|(zhì)量性能、品牌、規(guī)模并重；新能源汽車緊固件加速發(fā)展已成為戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域。目前，汽車連接方式主要有焊接、鉚接、螺接和膠接等，而螺接仍是主要的連接方式，新能源汽車的質(zhì)量性能之一是由汽車緊固件制造技術(shù)所決定的?，F(xiàn)行冷鐓鋼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6478、GB/T28906 基礎(chǔ)通用的技術(shù)指標(biāo)水平已無(wú)法滿足汽車用冷鐓鋼的質(zhì)量需求，由于汽車高強(qiáng)度緊固件用原材料要求高，成本比普通冷鐓鋼要高。新能源汽車的迅猛發(fā)展，而緊固件生產(chǎn)仍然存在若干的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，需要高度關(guān)注。
1 免退火冷鐓鋼發(fā)展現(xiàn)狀
高強(qiáng)度緊固件在冷鐓成形前通常需進(jìn)行“一球一拉”或“二球二拉”工藝，即熱軋盤條→(球化退火)→拉拔→球化退火→拉拔→冷鐓的工藝處理，其目的一方面是弱化冷鐓鋼拉拔過(guò)程加工硬化能力，另一方面是改善冷鐓鋼的尺寸精度和表面粗糙度，保證材料的冷鐓性能，防止冷鐓成形過(guò)程中的開(kāi)裂。
最終緊固件產(chǎn)品，一般還要經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理才能達(dá)到性能等級(jí)要求。中間道次軟化退火和調(diào)質(zhì)處理是保證緊固件加工及服役性能的重要工序，但會(huì)提高生產(chǎn)成本，且會(huì)加劇環(huán)境污染。
從冷鐓鋼的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，通過(guò)軋材組織性能控制來(lái)簡(jiǎn)化后續(xù)緊固件加工工序是一個(gè)重要的方向。
而免退火冷鐓鋼屬典型的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，經(jīng)珠光體在線球化后可省略或簡(jiǎn)化拉拔道次間的軟化退火，在很大程度上簡(jiǎn)化了下游用戶的生產(chǎn)工序，縮短了生產(chǎn)周期，降低了能源消耗，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
眾所周知，汽車關(guān)鍵緊固件的質(zhì)量控制，涵蓋了從原材料生產(chǎn)到最終成品的全過(guò)程，制造技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，汽車高強(qiáng)度關(guān)鍵緊固件原材料的基本生產(chǎn)工藝過(guò)程為：鐵水預(yù)處理（KR→轉(zhuǎn)爐煉鋼（BOF→LF→RH/VD→大方坯連鑄→開(kāi)坯→修磨→探傷→修磨→軋制。
煉鋼過(guò)程控制的重點(diǎn)為雜質(zhì)、偏析、晶粒度、成分均勻性和一致性及氧氮?dú)浜康?；軋制過(guò)程重點(diǎn)控制表面質(zhì)量（避免劃傷和裂紋）、脫碳層、尺寸精度、氧化皮、料頭和料尾修剪量、顯微組織（避免魏氏組織）及冷頂鍛性能等，關(guān)鍵緊固件對(duì)耐氫致延遲斷裂性能也有較高的要求，因此，汽車緊固件發(fā)展得益于冷鐓鋼技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，與時(shí)俱進(jìn)。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的免退火冷鐓鋼研究工作，以期可較大幅度縮短球化退火軟化時(shí)間或免退火，達(dá)到縮短生產(chǎn)周期、降低能耗和保護(hù)環(huán)境，同時(shí)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本等目的。
從冷鐓鋼的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，通過(guò)軋材組織性能控制來(lái)簡(jiǎn)化后續(xù)緊固件加工工序是一個(gè)重要的方向。而免退火冷鐓鋼屬典型的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，經(jīng)珠光體在線球化后可省略或簡(jiǎn)化拉拔道次間的軟化退火，在很大程度上簡(jiǎn)化了下游用戶的生產(chǎn)工序，縮短了生產(chǎn)周期，降低了能源消耗，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
免退火冷鐓鋼具有熱軋態(tài)塑性好、可為下游客戶免去一道或多道退火工序、節(jié)能減排等特點(diǎn)，符合國(guó)家“碳中和”、“碳達(dá)峰”的戰(zhàn)略要求。
目前，國(guó)內(nèi)有永鋼、馬鋼、邢鋼、中天等多家鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)，因企業(yè)的技術(shù)路線、成分體系、產(chǎn)品塑性等技術(shù)要求各不相同，新時(shí)代新態(tài)勢(shì)，在《質(zhì)量強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》的指引下，實(shí)施質(zhì)量強(qiáng)國(guó)必須著力推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，推進(jìn)免退火冷鐓鋼技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，引導(dǎo)市場(chǎng)良性發(fā)展、規(guī)范市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)揮積極的促進(jìn)作用。
江蘇永鋼集團(tuán)大力進(jìn)行免退火冷鐓鋼的研發(fā)，并形成了穩(wěn)定的銷量，目前年銷量13萬(wàn)噸左右。此外，江蘇永鋼、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院負(fù)責(zé)《免退火冷鐓鋼熱軋盤條》冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制起草工作。
江陰興澄特鋼在免退火鋼系列上，成功研發(fā)10B30、SWRCH35K等緊固件用鋼線材，可省略退火，直接拉拔后冷鐓。并針對(duì)中碳合金鋼35CrMo熱軋盤條軋制，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,入減定徑溫度780℃,減面率≥42%，冷卻速度≤0.42℃/s，可獲得顯微組織均勻?yàn)镕+P,鐵素體含量≥40%，實(shí)際晶粒度10～11級(jí)，抗拉強(qiáng)度≤750MPa，斷面收縮率≥60%，硬度≤95HRB,且通條性能好的35CrMo-M鋼熱軋盤條,實(shí)現(xiàn)免退火直接拉拔。中天鋼鐵免退火冷鐓鋼盤條也已量產(chǎn)多年，可穩(wěn)定應(yīng)用于8.8級(jí)、10.9級(jí)各類緊固件，覆蓋常見(jiàn)各類大變形量螺栓、螺母產(chǎn)品，牌號(hào)包括10B21、10B33、SWRCH35K、51B20、SH27等，其中SCM435、ML35CrMo已實(shí)現(xiàn)了減少球化退火時(shí)間節(jié)能降耗的目的。
8.8級(jí)免退火料10B33、SWRCH35K、51B20與調(diào)質(zhì)件的疲勞強(qiáng)度對(duì)標(biāo)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)前者疲勞強(qiáng)度更優(yōu)； 此類材料易適用于長(zhǎng)螺栓件，可減少加工工序提高生產(chǎn)效率。
由于免退火鋼時(shí)常有部分元素（如C、Mn、Si等）成分偏下限，增加了調(diào)質(zhì)難度，造成熱處理后力學(xué)性能不穩(wěn)定，成本增加，現(xiàn)場(chǎng)工藝與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性匹配關(guān)系問(wèn)題，因此仍需要加大投入研究。
文章摘自： GAF螺絲君 微信公眾號(hào)
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