五金解讀：汽車緊固件用鋼的發(fā)展方向

    摘要：介紹汽車緊固件用鋼的性能要求，以及冶煉、軋制的特點；對相關(guān)的潔凈螺栓鋼、微合金非調(diào)質(zhì)鋼、免退火鋼、硼鋼、耐延遲斷裂高強鋼的現(xiàn)狀和發(fā)展方向進行闡述；指出實施汽車緊固件用鋼國產(chǎn)化的努力方向。       據(jù)2010年1月中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2009 年中國汽車產(chǎn)銷分別為1379. 10萬輛和1364.48萬輛，同比分別增長48%和46%。汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展加大了對鋼鐵材料的需求，雖然我國持續(xù)多年為世界第一大產(chǎn)鋼國，但是汽車發(fā)動機及關(guān)鍵部件緊固件用鋼由于強度的限制還是以進口產(chǎn)品為主，同時汽車的高性能化和輕量化的發(fā)展趨勢，對汽車緊固件的設(shè)計應(yīng)力和輕量化提出了更高的要求，緊固件用鋼高強度化則是解決這一要求最有效的途徑。

1、汽車緊固件用鋼的性能要求    汽車緊固件用鋼要求：（1）具有良好的表面質(zhì)量、高級別的尺寸精度和低級別的非金屬夾雜物及偏析；（2）具有較高的抗拉強度及良好的冷鐓性能；（3）具有較高的疲勞抗力和多次沖擊拉伸抗力；（4）具有足夠低的延遲斷裂敏感性和較低的韌-脆性轉(zhuǎn)化溫度。

2、汽車緊固件用鋼的冶煉及軋制特點

2.1、冶煉技術(shù)

    采用爐外精煉和具有電磁攬拌的連鑄工藝。主要是將鋼中的C，Si，Mn，Cr，Mo等主要元素成分控制在較小的范圍，并且盡可能降低鋼中P，S，0，N等雜質(zhì)含量，達到鋼質(zhì)純凈度高、非金屬夾雜物低，偏析級別低的目的，從而提高鋼的冷鐓性能和改善鋼的表面質(zhì)量。

2.2、軋制技術(shù)

    采用具有控制乳制和控制冷卻功能的高速高精度軋制工藝，獲得軋制熱處理線材（非調(diào)質(zhì)或者免退火），并使其具有良好的尺寸精度（不需要拉拔處理）以及盡可能少的表面缺陷（不需剝皮）。

3、汽車緊固件用鋼的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

3.1、潔凈螺栓鋼

      從提高鋼的冷鐓性，改善鋼質(zhì)方面來講，需要盡可能降低鋼中雜質(zhì)元素含量。降低S含量可提高鋼的變形能力，減少鋼中的非金屬夾雜物，改善韌塑性；降低P含量可降低鋼的變形抗力，同時降低P，S含量還可減少其在晶界的偏聚而減輕晶界脆化，并能改善鋼的耐延遲斷裂性能；降低鋼中的0含量，能有效降低氧化物夾雜，從而改善鋼的冷加工變形能力。

       鋼鐵研究總院對潔凈度高的ML42CrMo鋼的應(yīng)力腐蝕門檻應(yīng)力強度因子KISCC進行研究，潔凈度髙的鋼的KISCC較商業(yè)鋼有較大幅度提髙，因此，為保證鋼在高強度化后仍具有較高的綜合性能，高強度螺栓鋼P，S含量要進一步降低。

3.2、經(jīng)濟型高強度螺栓鋼

3.2.1、微合金非調(diào)質(zhì)鋼

      用微合金非調(diào)質(zhì)鋼制造螺栓，可省略螺栓冷拔前的球化退火和螺栓成形后的淬火回火處理，還可減輕螺紋絲扣的脫碳傾向，提高螺栓成品率，經(jīng)濟效益十分明顯。

      微合金非調(diào)質(zhì)鋼常用的微合金化元素有：Ti，Nb，V，B等。在乳制前的加熱過程中應(yīng)保證微合金化元素充分固溶，隨后在控制乳制、冷卻過程中析出彌散微細的微合金化元素碳氮化物，抑制奧氏體晶粒長大，得到細小的晶粒，在提高鋼材強度的同時又能改善韌塑性。值得一提的是B，微量的B可以顯著提高鋼的淬透性，并對珠光體轉(zhuǎn)變有明顯的推遲作用，結(jié)合低溫軋制，有利于鐵素體含量的增加，從而改善鋼的冷鐓性能。微合金化元素在鋼中的主要作用見表1。

（來源：互聯(lián)網(wǎng)）