高強度螺栓加工工藝

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

　　一、鋼材設計

　　在緊固件制造中，正確選用緊固件材料是重要一環，因為緊固件的性能和其材料有著密切的關系。如材料選擇不當或不正確，可能造成性能達不到要求，使用壽命縮短，甚至發生意外或加工困難，制造成本高等，因此緊固件材料的選用是非常重要的環節。 冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產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，每個零件的變形量很大，承受的變形速度也高，因此，對冷鐓鋼原料的性能要求十分嚴格。 在長期生產實踐和用戶使用調研的基礎上，結合GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼技術條件》GB/T699-1999《優質碳素結構鋼》及目標JISG3507-1991《冷鐓鋼用碳素鋼盤條》的特點，以8.8級，9.8級螺栓螺釘的材料要求為例，各種化學元素的確定。 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，但添加過多則會強化基體組織而影響冷成形性能；在零件調質時有促進奧氏體晶粒長大的傾向，故在國際的基礎上適當提高，定為0.45%-0.80%。 Si能強化鐵素體，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.為雜質元素，它們的存在會沿晶界產生偏析，導致晶界脆化，損害鋼材的機械性能，應盡可能降低，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%，因為硼元素雖然具有顯著提高鋼材滲透性等作用，但同時會導致鋼材脆性增加。含硼量過高，對螺栓，螺釘和螺柱這類需要良好綜合機械性能的工件是十分不利的。

　　二、球化(軟化)退火

　　沉頭螺釘，內六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產時，鋼材的原始組織會直接影響著冷鐓加工時的成形能力。冷鐓過程中局部區域的塑性變形可達60%-80%，為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當鋼材的化學成分一定時，金相組織就是決定塑性優劣的關鍵性因素，通常認為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形，而細小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。 對高強度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼，在冷鐓前進行球化(軟化)退火，以便獲得均勻細致的球化珠光體，以更好地滿足實際生產需要。 對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上下保溫，加熱溫度一般不能太高，否則會產生三次滲碳體沿晶界析出，造成冷鐓開裂，而對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，由片狀變球狀，冷鐓開裂率將大大減少。 35\45\ML35\SWRCH35K 鋼軟化退火溫度一般區域為715-735攝氏度；而SCM435\40Cr\SCR435鋼球化退火加熱溫度一般區域為740-770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為剝亮，除鱗，有機械除鱗和化學酸洗兩種方法。用機械除鱗取代盤條的化學酸洗工序，既提高了生產率，又減少了環境污染。此除鱗過程包括彎曲法(普遍使用帶三角形凹槽的圓輪反覆彎曲盤條)，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時，因此，機械除鱗受鐵皮厚度，結構和應力狀態的影響，使用于低強度緊固件(小于等于6.8級)用的碳鋼盤條。高強度緊固件(大于等于8.8級)用盤條在機械除鱗后，為除凈所有的氧化鐵皮，再經化學酸洗工序即復合除鱗。 對低碳鋼盤條而言，機械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當粒拔?？子捎诒P條鋼絲摩擦外溫時粘附上鐵皮，使盤條鋼絲表面產生縱向粒痕，盤條鋼絲冷鐓凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時，頭部出現微裂紋的原因，95%以上是鋼絲表面在拉拔過程中產生的劃痕所引起。因此，機械除鱗法不宜用來高速拉拔。

　　四、拉拔

　　拉拔工序有兩個目的，一是改制原材料的尺寸；二是通過變形強化作用使緊固件獲得基本的機械性能，對于中碳鋼，中碳合金鋼還有一個目的，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，也會使盤條鋼絲在拉拔過程中產生扭轉裂紋，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律地出現橫裂紋。 盤條鋼絲出出粒絲?？谏暇硗瑫r的切線方向與拉絲模不同心，會造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇，使內孔失圓，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，對鋼絲的冷鐓性能極為不利，采用拉拔方式生產的棒料和盤條鋼絲，部分減面率直控制在10%-15%的范圍內。