五金市场网,wjscw.cn  
永年区广富金属制品制造有限公司
首  页 公司简介 产品信息 产品案例 厂房车间 生产设备 资质荣誉 联系方式
您现在的位置:企业动态
 产品分类
 技术知识
 联系我们
联系人:
手机:15533307555,15231077616
电话:0310-6777555,6764555
邮箱:
QQ:
地址:邯郸市永年区曲屯工业园区
 网站记数器
您是本站第8589位访客。
网站建立时间:2018年10月28日
 企业动态
10.9级高强度螺栓ML20MnTiB热轧盘条的开发
发表时间:2018-11-14 16:40:58

【中国紧固件网】1.ML20MnTiB冷镦钢主要用于生产10.9级以上高强度紧固件,需要有良好的力学性能及淬透性,根据用户对使用性能的要求考虑到钢的冷镦性能和强度、塑性、韧性匹配,适当降低了C含量,并严格控制有害元素P、S的含量,同时为保证钢的淬透性,适当提高了钢中B的加入量。

该钢化学成分控制见表1。

表1:ML20MnTiB钢化学成分(质量百分数)%

2.1、微合金B元素

微量的B元素固溶人奥氏体之中,可显著地抑制多边形铁素体在奥氏体晶界上形核,从而提高钢的淬透性。然而,B和N、O有很强的亲和力,如果B是以氧化物和氮化物的形式存在,便丧失了抑制铁素体晶界形核的作用,故一般在加B前先加入适量的Al脱氧,再加适量的Ti固N,以避免形成B的氮、氧化合物,确保B固溶于奥氏体中。钢中N含量越高,B的回收率就越低。许多研究表明,当钢中N含量控制在55×10-6以下时,B的回收率可有效稳定在70%以上。N含量超过100×10-6时,钢中的B回收率很低,基本以氮化物的形式存在,失去了提高钢淬透性的作用。

2.2、微合金Ti元素

Ti元素与C、N、S均有较强的亲和力,Ti元素一方面与C、N结合形成碳、氮化物产生细晶强化作用,明显提高钢的强度;另一方面又能与S作用形成塑性比长条状MnS低得多的球状Ti4C2S2,钢中的MnS逐渐被消除,变成可改善材料韧性和成形性的球状夹杂物,从而降低MnS的有害作用,改善钢的横向性能。

Ti在钢中首先形成TiN,但只有细小的TiN颗粒才能细化组织,起到强化作用。随着Ti含量的增加,TiN颗粒粗化,细小TiC的数量增加,析出强化作用导致钢的强度随钛含量的增加而显著升高,但Ti含量过高,非共格析出物数量增加,会减弱析出强化效果,同时形成的碳、氮化物会引起钢的脆化。所以钢中有效钛的主要含量取决于S、N的含量,含量越低,有效钛的含量越高,只有当钢中有效钛含量满足:w(Ti全)>3.4w(N)+3w(s)时,TiC粒子的析出强化作用才能体现出来。

3、生产工艺

3.1、炼钢连铸工艺

ML20MnTiB钢采用了顶底复吹转炉、LF精炼、全程保护浇铸的生产工艺进行冶炼,为充分保证合金控制要求,出钢前采用铝脱氧,严格控制钢水过氧化及下渣量。LF炉需要保证有足够的白渣时间,并且通过造好泡沫渣以及适当的搅拌来避免钢水与空气的接触,以防增氮。通电结束后依次加入钛铁和硼铁合金,并保证加硼铁前有不低于3min的搅拌时间。采用6机6流连铸机150mm×150mm小方坯连铸,并严格做好长水口、中间包、浸入式水口的密封保护工作,采用合适的结晶器保护渣和弱的二冷段配水工艺。

3.2、轧制工艺

轧制工艺设备:步进梁式加热炉→高压水除鳞装置→18架粗轧、中轧、预精轧机组→8架45°无扭精轧机组→4架减定径机组→斯太尔摩线。加热温度采用了不超过1100℃的低温加热,吐丝温度控制为(850±20)℃,采用斯太尔摩延迟冷却工艺,以确保轧材具备良好稳定的组织以及适宜的晶粒度。

4、热轧盘条的组织性能

4.1、热轧盘条组织

ML20MnTiB热轧盘条(Ф20mm)的微观组织如图1所示,为铁素体+珠光体组织,晶粒度为9.0~10.0级。没有发现由于Ti和B等高淬透性元素加入引起的贝氏体组织,说明轧材采用了比较合理的控轧控冷工艺。

4.2、热轧盘条的淬透性

从Ф20mm热轧盘条上取样测定其淬透性,淬火介质为室温下的水,结果见表2。可见,对于直径达到Ф20mm的大规格盘条,其芯部也能完全淬透,见图2,硬度均保持在HRC40以上,边缘硬度和芯部硬度值偏差小于4。

4.3、热轧盘条的调质处理及性能

试验确定ML20MnTiBФ20mm热轧盘条最优调质处理工艺为880℃淬火(水淬),420℃回火。盘条经调质处理后,抗拉强度为1120MPa,伸长率为10%,收缩率为70%,均满足10.9级紧固件的性能要求。

5.结论

山西新泰钢铁公司开发的高强度冷镦钢ML20MnTiB,较好地控制了钢中Ti、B的有效成分,从而保证了钢的淬透性;合理的控轧控冷工艺确保了钢的高塑性和表面低硬度性能,避免了盘条贝氏体组织的形成,经用户使用,反映良好。



关闭窗口】 

版权所有:永年区广富金属制品制造有限公司
地址:邯郸市永年区曲屯工业园区
技术支持:五金市场网