高强度紧固件用钢的轧制技术(一)
  发布时间:2016年06月20日 点击数:

1、精密轧制

较高的尺寸精度是节约用钢的最有效方法之一。精密轧制技术要求严格控制轧制温度,通过计算机控制轧辊间材料的张力,采用减定径机组获得良好的尺寸精度、脱碳均匀性和少表面缺陷,并采用在线的光学尺寸测量仪,最终获得尺寸精度极高的线材,从而可省略冷镦前的除鳞和拉拔,降低紧固件的制造成本。目前高速线材的直径偏差达到�0.15mm毫无困难,甚至可以达到�0.10mm、�0.05mm,但盲目地过高要求不见得十分经济。高精度产品只能在轧机最良好的状态下生产,保证高精度除需常换轧辊外,还要在导卫、孔型、轧机、传动、电控等方面做许多工作。

轧制工序是控制尺寸精度的主要环节,而影响精度的主要因素有温度、张力、孔型设计、轧辊及工艺装备的加工精度、孔槽及导卫的磨损、导卫安装和轧机调整及轧机的基座刚度、调整精度、轧辊轴承的可靠性及电传控制水平和精度等。轧件的温度变化将影响变形抗力和宽展,从而造成轧机尺寸的波动。在热轧线材生产中,张力是影响轧材尺寸精度的最主要因素。自动检测和自动控制是影响轧材精度的另一个重要因素。

2、无表面缺陷轧制

紧固件用钢轧材的表面缺陷除对模具有损害外,重要的是严重影响中间产品及最终产品的质量。紧固件厂生产统计表明,冷镦开裂中,约80%是由线材表面缺陷造成的。冶金厂的实践也表明,0.10mm以上的划伤往往造成1/2冷顶锻开裂。对于最有代表性的退火SWRCH45K钢,表面缺陷的许可空限为0.07mm。为保险起见,表面缺陷深度应不超过0.05mm。因此在生产中应重视对线材表面质量的控制,要求线材表面光滑圆整,不得有裂纹、折叠、耳子、结疤、分层及夹杂等,同时尽可能减少表面氧化层和脱碳层。

轧材表面缺陷一是由坯料带来的,二是在加热轧制或精整过程中造成的。总的来讲,线材表面质量的控制首先要严格控制坯料质量,严格检查、正确判定并认真清理修磨;原料在加热过程中要严格按照加热制度进行控制,减少一次氧化铁皮和脱碳;在工艺上采取单线无扭轧制、完善的孔型系统、合理的延伸分配和滚式导卫装置,避免线材产生折叠、耳子和划痕等缺陷;轧后线材采用控制冷却,使线材表面形成薄和易于清除的二次氧化铁皮及轻微的二次脱碳层。

轧材表面沿轧制方向的条状凸起称为耳子,主要是轧槽过充满造成的。轧槽导卫安装不正及放偏过钢,均能使轧件产生耳子。轧制温度的波动或局部不均匀,影响轧件的宽展量,也可能形成耳子。此外,缩孔、偏析、分层及外来夹杂物等坯料缺陷,影响轧件的正常变形,也可能形成耳子。

轧材表面沿轧制方向平直或弯曲的细线,在横截面上与表面呈小角度交角的缺陷多为折叠。它主要是由前道次的耳子或其它纵向凸起物折倒轧入本体造成的,而坯料上的缺陷处理不当留下的深沟,在轧制时也形成折叠。折叠的两侧伴有脱碳层或部分脱碳层,折缝中间常存在氧化铁。

轧材表面沿轧制方向有平直或弯曲、折曲的细线的缺陷多为裂纹。有的裂纹内有夹杂物,两侧也有脱碳现象。钢坯上的针孔如不清除,经轧制被延伸、氧化、熔接,会造成成品的针状发纹。针孔是铸坯常见的重要缺陷之一,不显露时很难检查出来,对此应特别予以注意。此外,合金含量高的钢坯加热工艺不当,以及轧后冷却速度过快等,亦可造成成品裂纹,后者还可能出现横向裂纹。轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象伴生,裂纹中一般无氧化铁皮。

线材表面的氧化铁皮越少越好,这不仅可以提高金属收得率而且可以缩短酸洗时间,减少酸耗,甚至可以用机械除鳞取代酸洗,减少环境污染。从易于去除和抗锈蚀性好的要求考虑,希望氧化铁皮的成分以FeO为主。控制高价氧化铁的生成要严格控制终轧温度、吐丝温度和线材在350℃以上温度停留时间。低温开轧可减少加热时产生的氧化铁皮,并可改变氧化铁皮中FeO、Fe2O3、Fe3O4的比例,使氧化铁皮易于脱落。

--本文摘自书籍