低碳鈮微合金化冷鐓鋼的開發(fā)及優(yōu)勢
發(fā)布：公司新聞 點擊次發(fā)布時間：2014-06-05
低碳鈮微合金化冷鐓鋼的開發(fā)及優(yōu)勢
全球大約80%的鈮用來生產(chǎn)微合金化鋼，其中近90%鈮微合金化鋼是熱軋扁平材。幾十年來，盡管鈮作為扁平鋼材中的首選微合金化元素被廣泛采用，但它在工程用鋼中的使用相當(dāng)有限。不過，用戶和零部件制造商對扁平材中成熟的鈮應(yīng)用技術(shù)幫助實現(xiàn)工程零部件性能的改善表現(xiàn)出越來越濃的興趣。例如，鈮在汽車用緊固件、彈簧和表面硬化零件等熱處理鋼中得到應(yīng)用，且它們的強度在過去20年明顯增加。在長材中，冷鐓用棒線材是微合金化應(yīng)用最早的品種。
首先對熱軋中碳棒線材進行球化退火處理，使鋼軟化，從而能夠進行拉拔和冷鐓等冷成型工序，之后進行調(diào)質(zhì)（淬回火）處理，獲得零件所需的力學(xué)性能，隨后根據(jù)需要進行表面處理，見圖1。通常，這類調(diào)質(zhì)鋼含0.20%-0.40%C，其中，碳保證鋼的硬度，合金元素提供高的淬透性。冷鐓用AISI鋼種有10XX、10BXX、13XX、15XX、40XX、41XX、51XX和86XX，其中XX是指鋼種的碳含量。
冷鐓是一種用來生產(chǎn)汽車、建筑、航空、鐵道、采礦和電力行業(yè)用緊固件、螺栓、小型曲軸、轉(zhuǎn)向桿等各種零件的工藝。冷鐓是指對棒線材坯料進行冷加工，在坯料一端施加沖擊壓應(yīng)力以形成端頭的過程。在成型過程中沒有外部熱源加熱。冷鐓時變形速度高，應(yīng)變速率超過100s-1。
使用傳統(tǒng)冷鐓鋼的零件加工過程由幾個工序組成。
即使在調(diào)質(zhì)處理后獲得的回火馬氏體組織提供了鋼材所需的高強度要求，但存在組織不均勻、淬火開裂、扭曲以及在鍍層等表面處理過程中由于氫侵入導(dǎo)致靜載條件下延遲斷裂等問題。
降低能耗成本和改善零件使用性能的要求，導(dǎo)致低碳、鈮硼復(fù)合微合金化鋼種的開發(fā)。
球化退火熱處理的目的是使組織中片層石墨結(jié)構(gòu)球化，從而改善鋼的塑性，減少工具磨損和失效。不過，傳統(tǒng)冷鐓工藝存在兩大缺陷：
球化和調(diào)質(zhì)過程耗能高、花費時間長。而且，根據(jù)零件的斷面尺寸不同，鋼中可能要加入合金元素來提高其淬透性。這些材料和工藝成本造成零件最終成本高，使得加工成本高、耗時長。
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