随着汽车销售量持续保持增长，人们对汽车行业的关注已经从品牌、规模转变为汽车的质量性能、品牌、规模并重；新能源汽车紧固件加速发展已成为战略必争领域。目前，汽车连接方式主要有焊接、铆接、螺接和胶接等，而螺接仍是主要的连接方式，新能源汽车的质量性能之一是由汽车紧固件制造技术所决定的。现行冷镦钢国家标准 GB/T 6478、GB/T28906 基础通用的技术指标水平已无法满足汽车用冷镦钢的质量需求，由于汽车高强度紧固件用原材料要求高，成本比普通冷镦钢要高。新能源汽车的迅猛发展，而紧固件生产仍然存在若干的痛点和难点，需要高度关注。

      1 免退火冷镦钢发展现状

       高强度紧固件在冷镦成形前通常需进行“一球一拉”或“二球二拉”工艺，即热轧盘条→(球化退火)→拉拔→球化退火→拉拔→冷镦的工艺处理，其目的一方面是弱化冷镦钢拉拔过程加工硬化能力，另一方面是改善冷镦钢的尺寸精度和表面粗糙度，保证材料的冷镦性能，防止冷镦成形过程中的开裂。

　　最终紧固件产品，一般还要经过调质处理才能达到性能等级要求。中间道次软化退火和调质处理是保证紧固件加工及服役性能的重要工序，但会提高生产成本，且会加剧环境污染。

　　从冷镦钢的发展趋势来看，通过轧材组织性能控制来简化后续紧固件加工工序是一个重要的方向。

　　而免退火冷镦钢属典型的节能环保产品，经珠光体在线球化后可省略或简化拉拔道次间的软化退火，在很大程度上简化了下游用户的生产工序，缩短了生产周期，降低了能源消耗，因而具有显著的经济效益和社会效益。

       众所周知，汽车关键紧固件的质量控制，涵盖了从原材料生产到最终成品的全过程，制造技术的关键环节，汽车高强度关键紧固件原材料的基本生产工艺过程为：铁水预处理（KR→转炉炼钢（BOF→LF→RH/VD→大方坯连铸→开坯→修磨→探伤→修磨→轧制。

       炼钢过程控制的重点为杂质、偏析、晶粒度、成分均匀性和一致性及氧氮氢含量等；轧制过程重点控制表面质量（避免划伤和裂纹）、脱碳层、尺寸精度、氧化皮、料头和料尾修剪量、显微组织（避免魏氏组织）及冷顶锻性能等，关键紧固件对耐氢致延迟断裂性能也有较高的要求，因此，汽车紧固件发展得益于冷镦钢技术的持续创新，与时俱进。

       近年来国内外开展了大量的免退火冷镦钢研究工作，以期可较大幅度缩短球化退火软化时间或免退火，达到缩短生产周期、降低能耗和保护环境，同时提高劳动生产率、降低生产成本等目的。

　　从冷镦钢的发展趋势来看，通过轧材组织性能控制来简化后续紧固件加工工序是一个重要的方向。而免退火冷镦钢属典型的节能环保产品，经珠光体在线球化后可省略或简化拉拔道次间的软化退火，在很大程度上简化了下游用户的生产工序，缩短了生产周期，降低了能源消耗，因而具有显著的经济效益和社会效益。

       免退火冷镦钢具有热轧态塑性好、可为下游客户免去一道或多道退火工序、节能减排等特点，符合国家“碳中和”、“碳达峰”的战略要求。

      目前，国内有永钢、马钢、邢钢、中天等多家钢铁企业生产，因企业的技术路线、成分体系、产品塑性等技术要求各不相同，新时代新态势，在《质量强国建设纲要》的指引下，实施质量强国必须着力推动高质量发展，推进免退火冷镦钢技术要求标准化的进程，引导市场良性发展、规范市场竞争发挥积极的促进作用。

       江苏永钢集团大力进行免退火冷镦钢的研发，并形成了稳定的销量，目前年销量13万吨左右。此外，江苏永钢、冶金工业信息标准研究院负责《免退火冷镦钢热轧盘条》冶金行业标准的编制起草工作。

　　江阴兴澄特钢在免退火钢系列上，成功研发10B30、SWRCH35K等紧固件用钢线材，可省略退火，直接拉拔后冷镦。并针对中碳合金钢35CrMo热轧盘条轧制，结合生产实际,入减定径温度780℃,减面率≥42%，冷却速度≤0.42℃/s，可获得显微组织均匀为F+P,铁素体含量≥40%，实际晶粒度10～11级，抗拉强度≤750MPa，断面收缩率≥60%，硬度≤95HRB,且通条性能好的35CrMo-M钢热轧盘条,实现免退火直接拉拔。中天钢铁免退火冷镦钢盘条也已量产多年，可稳定应用于8.8级、10.9级各类紧固件，覆盖常见各类大变形量螺栓、螺母产品，牌号包括10B21、10B33、SWRCH35K、51B20、SH27等，其中SCM435、ML35CrMo已实现了减少球化退火时间节能降耗的目的。

　　8.8级免退火料10B33、SWRCH35K、51B20与调质件的疲劳强度对标，对比发现前者疲劳强度更优；       此类材料易适用于长螺栓件，可减少加工工序提高生产效率。

　　由于免退火钢时常有部分元素（如C、Mn、Si等）成分偏下限，增加了调质难度，造成热处理后力学性能不稳定，成本增加，现场工艺与产品质量稳定性匹配关系问题，因此仍需要加大投入研究。                                                                                                  

                                                                                                              文章摘自： GAF螺丝君 微信公众号