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8級免退火非調(diào)質(zhì)螺母用MFM-2冷鐓鋼

發(fā)布時間：2015-02-27

發(fā)布者：張力

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    目前，國內(nèi)螺母的鐓制生產(chǎn)工藝主要有兩種，一種是小料大變形的鐓制生產(chǎn)工藝，另一種是大料小變形鐓制生產(chǎn)工藝。由于螺母生產(chǎn)過程中冷鐓變形量大，螺母鐓制生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)8級螺母時，為保證達到國家標(biāo)準GB/T3098.2規(guī)定的機械性能，通常選用中碳冷鐓鋼SWRCH25K、SWRCH35K、SWRCH45K等，經(jīng)退火→酸洗磷化→拉拔→冷鐓（攻絲）→調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）→表面處理工序，生產(chǎn)8級螺母。眾所周知，退火和調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）工序需要消耗大量能源，不僅加大生產(chǎn)成本，還污染環(huán)境，降低生產(chǎn)效率，控制不當(dāng)時產(chǎn)品易產(chǎn)生熱處理缺陷。

隨著國內(nèi)高速線材軋機裝備水平的提高，熱機軋制技術(shù)的突破，馬鞍山鋼鐵股份有限公司通過微合金化和熱機軋制技術(shù)研究，開發(fā)出了能省去退火，淬火+高溫回火工序，經(jīng)酸洗磷化→拉拔→冷鐓（攻絲）工序，可直接生產(chǎn)8級螺母的免退火非調(diào)質(zhì)螺母用MFM-2冷鐓鋼。
針對國家標(biāo)準GB/T3098.2對8級螺母的成分、性能規(guī)定，以及螺母生產(chǎn)對盤條冷鐓性能要求高的特點，對8級螺母免退火非調(diào)質(zhì)螺母用MFM-2冷鐓鋼的化學(xué)成分設(shè)計上采用低中碳，利用錳合金強化，考慮到硅不利于冷鐓，采用低硅含量，同時適量添加V、Nb、Ti、Cr等微合金強化元素，在保證經(jīng)過冷加工后獲得8級螺母所要求的各項性能的前提下，提高冷鐓鋼冷加工性能。鋼的成分見表1。

表1         MFM-2冷鐓鋼的化學(xué)成分（W%）
                牌號            C            Si            Mn            S            P            V、Nb、Ti、Cr        
            MFM-2            0.24～0.28            ≤0.10            0.60～1.00            ≤0.025            ≤0.025            添加        
 
抽取生產(chǎn)的免退火非調(diào)質(zhì)螺母用MFM-2冷鐓鋼計七個批次，鋼的實測化學(xué)成分見表2。

表2    MFM-2冷鐓鋼實測化學(xué)成分（W%）
                爐號            C            Si            Mn            S            P            V、Nb、Ti、Cr        
            296            0.26            0.03            0.74            0.005            0.018            按規(guī)定添加        
            297            0.25            0.06            0.75            0.002            0.013            按規(guī)定添加        
            279            0.27            0.06            0.78            0.002            0.014            按規(guī)定添加        
            999            0.27            0.06            0.76            0.004            0.016            按規(guī)定添加        
            029            0.26            0.06            0.75            0.005            0.018            按規(guī)定添加        
            996            0.27            0.06            0.74            0.003            0.013            按規(guī)定添加        
            033            0.27            0.05            0.76            0.004            0.021            按規(guī)定添加        
將MFM-2冷鐓鋼軋制成φ8、φ10、φ12、φ16規(guī)格, 免退火非調(diào)質(zhì)螺母用MFM-2冷鐓鋼盤條力學(xué)性能統(tǒng)計見表3。從表3可見盤條的力學(xué)性能波動小，抗拉強度在530～560 Mpa，斷面收縮率高于50%，最大達到61%，1/3冷頂鍛合格。

表3    冷鐓鋼MFM-2盤條力學(xué)性能
                規(guī)格            抗拉強度Rm/MPa            斷后伸長率A/%            斷面收縮率Z/%        
            φ8            555            555            560            31.0            32.5            31.5            57.0            58.0            59.0        
            φ12            530            530            530            31.5            31.5            32.5            53.5            53.5            53.0        
            φ10            555            550            560            32.0            31.5            32.5            58.0            56.0            56.5        
            φ10            560            550            560            29.0            32.0            32.0            58.5            58.5            60.5        
            φ10            560            550            550            34.5            34.0            34.0            58.0            60.5            61.0        
            φ16            555            560            555            29.0            30.5            29.5            53.0            50.5            50.0        
            φ16            555            550            555            30.0            31.0            30.5            52.5            51.5            53.5        
            φ16            555            555            550            30.5            31.0            30.5            50.0            52.5            51.0        
            φ16            550            560            555            31.0            30.5            30.5            52.5            52.5            51.5        

分別選用φ16、φ12規(guī)格MFM-2冷鐓鋼盤條，經(jīng)酸洗磷化→拉拔→冷鐓（攻絲）工序，采用小料大變形的鐓制工藝直接生產(chǎn)8級M16和M10螺母, 螺母表面質(zhì)量完好，保載試驗合格，生產(chǎn)過程順利，沒有出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。模具損耗與常規(guī)退火材料近似，此兩種規(guī)格螺母維氏硬度M16螺母230～237HV30、M10螺母231～240HV30,符合技術(shù)要求。

免退火非調(diào)質(zhì)螺母用MFM-2冷鐓鋼的特點，主要在煉鋼軋鋼加熱工藝、熱機軋機工藝、控冷工藝與常規(guī)產(chǎn)品有很大不同。獨特的工藝使盤條獲得鐵素體+細珠光體顯微組織，晶粒度為9級～10級，鐵素體含量67%～71%，從而保證盤條性能波動小，抗拉強度在530～560Mpa,斷面收縮率高于50%，最大達到61%，1/3冷頂鍛合格。需要注意的是：螺母生產(chǎn)工藝應(yīng)采用小料大變形的鐓制螺母生產(chǎn)工藝時，拉拔量應(yīng)控制在10%以內(nèi)；在采用大料小變形的鐓制螺母生產(chǎn)工藝時，拉拔量應(yīng)控制在20%以內(nèi).
 
 
 
 
 

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牌號	C	Si	Mn	S	P	V、Nb、Ti、Cr
MFM-2	0.24～0.28	≤0.10	0.60～1.00	≤0.025	≤0.025	添加

爐號	C	Si	Mn	S	P	V、Nb、Ti、Cr
296	0.26	0.03	0.74	0.005	0.018	按規(guī)定添加
297	0.25	0.06	0.75	0.002	0.013	按規(guī)定添加
279	0.27	0.06	0.78	0.002	0.014	按規(guī)定添加
999	0.27	0.06	0.76	0.004	0.016	按規(guī)定添加
029	0.26	0.06	0.75	0.005	0.018	按規(guī)定添加
996	0.27	0.06	0.74	0.003	0.013	按規(guī)定添加
033	0.27	0.05	0.76	0.004	0.021	按規(guī)定添加

規(guī)格	抗拉強度Rm/MPa			斷后伸長率A/%			斷面收縮率Z/%
φ8	555	555	560	31.0	32.5	31.5	57.0	58.0	59.0
φ12	530	530	530	31.5	31.5	32.5	53.5	53.5	53.0
φ10	555	550	560	32.0	31.5	32.5	58.0	56.0	56.5
φ10	560	550	560	29.0	32.0	32.0	58.5	58.5	60.5
φ10	560	550	550	34.5	34.0	34.0	58.0	60.5	61.0
φ16	555	560	555	29.0	30.5	29.5	53.0	50.5	50.0
φ16	555	550	555	30.0	31.0	30.5	52.5	51.5	53.5
φ16	555	555	550	30.5	31.0	30.5	50.0	52.5	51.0
φ16	550	560	555	31.0	30.5	30.5	52.5	52.5	51.5