2 　微合金化非调质高强度钢棒线材(紧固件用钢)
　　发展高强度紧固件用钢的主要技术路线可以概括为，采用微合金化非调质棒线材制造非热处理紧固件，对需要热处理材钢种要减少合金元素含量来防止高强度紧固件的延迟断裂。
　　a) 低C—Nb／V—Nb铁素体—珠光体钢：
　　在1980年，新日铁首先开发一种Nb—V—Ti非调质钢线材用来生产冷镦螺栓，其强度水平达到 700MPa而不需进行球化退火、淬火或回火。钢的化学成份为低碳 0.10%C～1.5%Mn，添加少量的 Nb、V和Ti，在控轧控冷条件下，获得适当的铁素体和珠光体组织。另外一种低C—Nb／V—Nb铁素体—珠光体钢，利用铌的沉淀析出以及晶粒细化作用也可以满足级别为 8.8紧固件的技术要求。
　　低C—Mri—Nb—B贝氏体铁素体非调质钢
　　为生产搞拉强度800～1000MPa的高强度螺栓紧固件,传统工艺需要很多热处理步骤：球化退火、淬火回火(调质处理)。Heritier等报道：使用具有低碳贝氏体组织和一定数量的均匀分布的马氏体组织的铌微合金化低C—Mn—Nb—B非调质钢 (0.12%C—1.65%Mn—0.08% Nb—B)可以省去这些高成本热处理工艺，生产强度水平在1000～1200MPa范围的线棒材。添加铌是利用了铌的晶粒细化和中间相沉淀析出的强化作用。硼的加入使钢具有高的淬透性，在轧后冷却初期促进低碳的贝氏体形成。上述组织是硼／铌对钢相变特性的复合作用的结果，可以拉丝和冷镦。
　　b) 低C—Mn—Mo—Nb多相钢
　　BHS—1和FreeformTM钢 (Mn—Mo—Nb)的铁素体—贝氏体—马氏体多相组织的应力—应变特性是最适合于冷拔和冷镦加工。连续的加工硬化特性和快的加工硬化速度使钢在微量变形之后强度有显著的提高。而且，这种钢高的塑性也消除了冷加工过程中发生断裂的可能性，也保证了阴模可以完全被充满。
由Mn—Mo—Nb钢制造的紧固件，除强度和韧性指标外，其疲劳性能也优于由传统的淬火回火的C— Mn钢((Mo)如AISl 1038或者 AISI4037制造的产品。此外，日本还开发了一种Mn—Mo—Nb和Mn— Cr—Nb针状铁素体钢，适于冷锻。
　　c) 低C—Cr—Ti—Nb—B非调质钢
　　日本研发新的含硼钢种25%C、0.05%Si、1.0%Mn、0.3%Cr、0.05%Ti、0.025%Nb、20ppmB，以轧制状态交货，在冷镦时.不需进行软化处理。甚至在轧制状态这种钢的变形抗力都是小到足以进行冷成型，这是由于减少了强化钢基体的合金元素C、Si和Cr的含量水平所至。添加合金元素硼和铌分别是为了弥补淬透性的下降和得到细化的晶粒。
　　d) Cr—Mo—Nb淬火—回火合金钢
当紧固件的抗张强度超过 1200MPa时，一般的淬火—回火合金钢都有在服役环境中易受到氢攻击的弱点而导致延迟断裂。为了减少对延迟断裂的敏感性，建议减少钢中杂质在原奥氏体晶界含量、加上细化奥氏体晶粒以及改变碳化物沉淀粒子在晶界析出的形态。一种能抵抗延迟断裂，抗张强度为 1500MPa的钢，推荐的化学成分为： 0.35%C，0.20%Si，0.35%Mn，0.010%P，0.010%S，1.25% Cr，0.40%Mo，0.02%Nb。
　　应当再次指出的是，在微合金化非调质钢中，铌有助于保证钢具有高强度和良好韧性，而V可以提供额外的沉淀强化效果。Mo和Nb的协同作用，通过形成Nb(Mo)(C， N)颗粒提高钢的沉淀强化效果。由于铌也有助于相变过程的控制，因此直接淬火的Mn—Mo—Nb锻钢展现出特别高的屈服强度和良好的韧性。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——本文摘自《中国金相分析网》