高強(qiáng)度螺栓加工工藝為：熱軋盤條-(冷撥)-球化(軟化)退火-機(jī)械除鱗-酸洗-冷撥-冷鍛成形-螺紋加工-熱處理-檢驗(yàn)

  一，鋼材設(shè)計(jì)

  在緊固件制造中，正確選用緊固件材料是重要一環(huán)，因?yàn)榫o固件的性能和其材料有著密切的關(guān)系。如材料選擇不當(dāng)或不正確，可能造成性能達(dá)不到要求，使用壽命縮短，甚至發(fā)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(huán)節(jié)。冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產(chǎn)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(gè)零件的變形量很大，承受的變形速度也高，因此，對(duì)冷鐓鋼原料的性能要求十分嚴(yán)格。在長期生產(chǎn)實(shí)踐和用戶使用調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼技術(shù)條件》GB/T699-1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》及目標(biāo)JISG3507-1991《冷鐓鋼用碳素鋼盤條》的特點(diǎn)，以8.8級(jí)，9.8級(jí)螺栓螺釘?shù)牟牧弦鬄槔?，各種化學(xué)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(jī)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(huì)強(qiáng)化基體組織而影響冷成形性能;在零件調(diào)質(zhì)時(shí)有促進(jìn)奧氏體晶粒長大的傾向，故在國際的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，定為0.45%-0.80%。 Si能強(qiáng)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(zhì)元素，它們的存在會(huì)沿晶界產(chǎn)生偏析，導(dǎo)致晶界脆化，損害鋼材的機(jī)械性能，應(yīng)盡可能降低，定為P小于等于0.030%，S小于等于0.035%。 B.含硼量最大值均為0.005%，因?yàn)榕鹪仉m然具有顯著提高鋼材滲透性等作用，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致鋼材脆性增加。含硼量過高，對(duì)螺栓，螺釘和螺柱這類需要良好綜合機(jī)械性能的工件是十分不利的。

  二，球化(軟化)退火

  沉頭螺釘，內(nèi)六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產(chǎn)時(shí)，鋼材的原始組織會(huì)直接影響著冷鐓加工時(shí)的成形能力。冷鐓過程中局部區(qū)域的塑性變形可達(dá)60%-80%，為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當(dāng)鋼材的化學(xué)成分一定時(shí)，金相組織就是決定塑性優(yōu)劣的關(guān)鍵性因素，通常認(rèn)為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形，而細(xì)小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。對(duì)高強(qiáng)度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼，在冷鐓前進(jìn)行球化(軟化)退火，以便獲得均勻細(xì)致的球化珠光體，以更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。 對(duì)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(diǎn)上下保溫，加熱溫度一般不能太高，否則會(huì)產(chǎn)生三次滲碳體沿晶界析出，造成冷鐓開裂，而對(duì)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(shí)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(xì)，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(qū)域?yàn)?15-735攝氏度;而SCM43540CrSCR435鋼球化退火加熱溫度一般區(qū)域?yàn)?40-770攝氏度，等溫溫度680-700攝氏度。

  三，剝殼除鱗

  冷鐓鋼盤條去除氧化鐵板工序?yàn)閯兞粒[，有機(jī)械除鱗和化學(xué)酸洗兩種方法。用機(jī)械除鱗取代盤條的化學(xué)酸洗工序，既提高了生產(chǎn)率，又減少了環(huán)境污染。此除鱗過程包括彎曲法(普遍使用帶三角形凹槽的圓輪反復(fù)彎曲盤條)，噴九法等，除鱗效果較好，但不能使殘余鐵鱗去凈(氧化鐵皮清除率為97%)，尤其是氧化鐵皮粘附性很強(qiáng)時(shí)，因此，機(jī)械除鱗受鐵皮厚度，結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)的影響，使用于低強(qiáng)度緊固件(小于等于6.8級(jí))用的碳鋼盤條。高強(qiáng)度緊固件(大于等于8.8級(jí))用盤條在機(jī)械除鱗后，為除凈所有的氧化鐵皮，再經(jīng)化學(xué)酸洗工序即復(fù)合除鱗。對(duì)低碳鋼盤條而言，機(jī)械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當(dāng)粒拔?？子捎诒P條鋼絲摩擦外溫時(shí)粘附上鐵皮，使盤條鋼絲表面產(chǎn)生縱向粒痕，盤條鋼絲冷鐓凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時(shí)，頭部出現(xiàn)微裂紋的原因，95%以上是鋼絲表面在拉拔過程中產(chǎn)生的劃痕所引起。因此，機(jī)械除鱗法不宜用來高速拉拔。

  四，拉拔

  拉拔工序有兩個(gè)目的，一是改制原材料的尺寸;二是通過變形強(qiáng)化作用使緊固件獲得基本的機(jī)械性能，對(duì)于中碳鋼，中碳合金鋼還有一個(gè)目的，即是使盤條控冷后得到的片狀滲碳體在拉拔過程中盡可能的破解，為隨后的球化(軟化)退火得到粒狀滲碳體做好準(zhǔn)備，然而，有些廠家為降低成本，任意減少拉拔道次，過大的減面率增加了盤條鋼絲的加工硬化傾向，直接影響了盤條鋼絲的冷鐓性能。如果各道次的減面率分配不合適，也會(huì)使盤條鋼絲在拉拔過程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋，這種沿鋼絲縱向分布，周期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過程中暴露。此外，拉拔過程中如潤滑不好，也可造成冷拔盤條鋼絲有規(guī)律地出現(xiàn)橫裂紋。盤條鋼絲出出粒絲?？谏暇硗瑫r(shí)的切線方向與拉絲模不同心，會(huì)造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇，使內(nèi)孔失圓，造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻，使鋼絲的圓度超差，在冷鐓過程中鋼絲橫截面應(yīng)力不均勻而影響冷鐓合格率。盤條鋼絲拉拔過程中，過大的部分減面率使鋼絲的表面質(zhì)量惡化，而過低的減面率卻不利于片狀滲碳體的破碎，難以獲得盡可能多的粒狀滲碳體，即滲碳體的球化率低，對(duì)鋼絲的冷鐓性能極為不利，采用拉拔方式生產(chǎn)的棒料和盤條鋼絲，部分減面率直控制在10%-15%的范圍內(nèi)。