冷間圧造用鋼は、金屬の可塑性を利用した冷間プラスチックで作られた標(biāo)準(zhǔn)部品の互換性の高い鋼です。冷間圧造品質(zhì)の鋼製品は、冷間押出部品や各種冷間成形部品の製造用のボルト、ナット、その他のファスナーの製造に広く使用されています。自動(dòng)車産業(yè)の発展に伴い、冷間鍛造鋼は徐々に電化製品、カメラ、繊維機(jī)器、機(jī)械製造などの分野に適用されています。
冷間圧造品質(zhì)の鋼の技術(shù)要件とメインプロセス
1.コールドヘディング品質(zhì)鋼の技術(shù)要件
冷間圧造品質(zhì)の鋼線材は、一般的に低、中炭素品質(zhì)の炭素構(gòu)造鋼および合金構(gòu)造鋼です。標(biāo)準(zhǔn)部品には、原材料の寸法精度に関する?yún)棨筏ひⅳ辘蓼?。熱延鋼板の仕様は限定的であり、寸法精度も要求に応えることが難しい。したがって、ほとんどすべての標(biāo)準(zhǔn)部品は冷間引抜鋼線でできています。認(rèn)定された冷間圧造品質(zhì)の鋼線は、次の要件を満たしている必要があります。
(1)化學(xué)組成の要件:O、P、Sなどの元素は、鋼の形狀、數(shù)量、サイズに決定的な影響を與えるため、その含有量を制御する必要があります。合金鋼の場(chǎng)合、シリコン、アルミニウム、マンガンなどの元素は少量で管理されます。冷間圧造の亀裂の発生を避けることをお?jiǎng)幛幛筏蓼埂?/div>
(2)表面品質(zhì):標(biāo)準(zhǔn)部品の工場(chǎng)統(tǒng)計(jì)によると、80%の低溫割れは、橫縞、傷、マイクロ亀裂などの鋼線の表面欠陥が原因で発生します。したがって、ワイヤーの表面品質(zhì)は非常に厳格であり、寸法許容差は±0.20mmであり、亀裂や傷の深さは0.07mm未満です。
(3)脫炭:表面脫炭により、ボルトの表面強(qiáng)度と疲労壽命が大幅に低下します。
(4)非金屬不純物:鋼中の非金屬不純物の高含有量は、標(biāo)準(zhǔn)部品の冷間割れの重要な原因です。特に、非金屬不純物のタイプBおよびDの脆性不純物です。鋼線の表面に近づくほど害が大きくなるため、クラスBの不純物は表層から2mm以內(nèi)で15μm以下とする必要があります。
(5)金屬組織:冷間圧造用鋼の金屬組織はフェライトと粒狀パーライトです。パーライトの粒徑と分布も冷間圧造性能に影響を與える要因です。理想的な組織は、パーライト粒子のサイズが類似しており、フェライトマトリックスに均一に分布していることです。パーライトのさまざまな微細(xì)構(gòu)造のコールドおよびコールドパフォーマンスの順序は、粒狀パーライト、ソルバイト、ファインパーライト、フレークパーライトの順です。
(6)低倍率組織:冷間圧延鋼の巨視的組織には、収縮、層間剝離、白い斑點(diǎn)、亀裂、細(xì)孔、中心気孔率、中心炭酸化などの欠陥があってはなりません。
(7)結(jié)晶粒度:冷間圧造品質(zhì)線材の內(nèi)部構(gòu)造が他の鋼線と異なり、粒度が細(xì)かい。結(jié)晶粒徑が細(xì)かすぎ、引張強(qiáng)さおよび降伏強(qiáng)さが増加して変形抵抗が増加し、冷間圧造には不利です。
(8)冷間圧造性能:良好な冷間圧造性能は、鋼線の変形抵抗が低く、ひび割れなしに大きな変形に耐えることができることを意味します。面積の減少と歩留まりは比較的信頼できると一般に考えられている。合金鋼の斷面の圧下率は、50%以上でなければなりません。冷間撚り鋼線は降伏比が小さく、冷間圧造性能は比較的良好です。合金鋼の降伏比は0.70以下でなければなりません。
2.コールドヘディング品質(zhì)鋼の主な生産プロセス
冷間圧造用鋼の製錬の鍵は、溶鋼の純度を高め、溶鋼の非金屬不純物含有量を減らすことです。溶鋼のエンドポイントの炭素含有量を指定範(fàn)囲內(nèi)で安定させることが、溶鋼の酸化度を低減し、溶鋼中の非金屬不純物を低減するための主な手段です。
冷間圧造用鋼から作られた線材の製造プロセス:
溶銑→転爐→精錬爐→連続鋳造→加熱→高速ワイヤー圧延→ハイライン制御冷卻→完成品検査→保管。
冷間圧造品質(zhì)の鋼線の製造プロセスは基本的に炭素鋼線と同じですが、冷間圧造品質(zhì)の鋼は高い変形抵抗を持っています。冷間圧造を確実にするためには、球狀化アニーリングが不可欠であり、理想的な組織を得ることができます。
一般的なプロセスルート:
ワイヤー→冷間引抜→球狀化焼鈍、
ワイヤー→再結(jié)晶焼鈍→冷間引抜→球狀化焼鈍。
製錬プロセスの要件:
(1)出湯溫度は1630-1660°Cです。
(2)脫酸合金化、シリコンアルミニウムカルシウムストロンチウム合金の最終脫酸添加;
(3)取鍋は冷鋼なしで洗浄され、取鍋にはアルゴンが吹き付けられます。
冷間圧造用鋼の品質(zhì)に影響を與える主な要因
一般に、冷間圧造用鋼の品質(zhì)に影響を與える要因は、材料の塑性、材料マトリックスの連続性、材料構(gòu)造の連続性、および材料表面の品質(zhì)です。冷間圧造用鋼の品質(zhì)検査によると、冷間圧造用鋼の品質(zhì)に影響を與える要因には、主に次の4つの側(cè)面が含まれます:鋼の化學(xué)組成、ブランクの表面欠陥、設(shè)備の調(diào)整、粒度、および圧延プロセスパラメータ。
1.化學(xué)組成の影響:鋼中の硫黃、リン、その他の不純物元素は、冷間圧造用鋼の冷間圧造性能に直接影響します。冷間圧造用鋼の製錬プロセスでは、鋼種が異なれば、対応する不純物を除去する必要があります。一部の非金屬不純物は鋼マトリックスの連続性を破壊し、靜的荷重と動(dòng)的荷重の作用下では、しばしば冷間圧造品質(zhì)の鋼亀裂の開(kāi)始點(diǎn)になります。したがって、鋼中の非金屬不純物を最小限に抑えて処理(石灰化など)して、鋼の損傷を減らす必要があります。
2.ブランクの表面欠陥の影響:ブランクの表面欠陥は、冷間圧造割れを引き起こす割れの原因です。主な形態(tài)には、ブランクの表面の重い皮膚、亀裂、鋭い過(guò)剰などがあります。処理中に、亀裂の存在により応力集中が発生し、複雑な応力狀態(tài)が生成され、その結(jié)果、亀裂が拡大し、最終的に冷間圧接亀裂が発生します。したがって、高品質(zhì)の鋼ビレットを選択することは、冷間圧造用鋼の品質(zhì)を向上させるための前提條件です。圧延プロセス中に厳しい溫度不均一性が存在すると、製品に亀裂が生じます。
3.圧延工程中の冷間圧造用鋼の性能に対する設(shè)備調(diào)整の影響:生産プロセスでのさまざまな圧延スケジュールの策定が、製品の冷間圧造性能に影響を與える主な要因です。プレス、テンションなどの組み立てと調(diào)整。圧延生産が不適切に調(diào)整されている場(chǎng)合、製品は圧延プロセス中に表面のクロスラインまたはスクラッチを生成し、製品の表面を破壊し、亀裂亀裂源を形成します。したがって、合理的な圧延手順の開(kāi)発は、冷間圧造用鋼の品質(zhì)を向上させるための鍵となります。
4.結(jié)晶粒度の影響:結(jié)晶粒度は、冷間圧造用鋼が特定の包括的な性能を達(dá)成できるかどうかを測(cè)定するための基準(zhǔn)の1つです。結(jié)晶粒が細(xì)かいほど、內(nèi)部の応力集中による割れの可能性が低くなり、冷間圧造等の性能上有利である。細(xì)粒鋼は大きな変形に耐えることができ、大きな伸び、面積の減少、良好な可塑性、高い靭性と強(qiáng)度を備えています。したがって、圧延プロセス中にオーステナイト化溫度が高くなりすぎないこと、および保持時(shí)間が長(zhǎng)くなりすぎないことが必要です。
5.ローリングプロセスパラメータの影響。冷間圧造用鋼はフェライトとパーライトに組織化されています。冷気を制御するための鍵は、適度な溫度でオーステナイトを分解し、分解転移を長(zhǎng)くして、適度なフェライト粒子と少量のフェライトを得ることです。パーライトは、冷間圧造用鋼の強(qiáng)度を向上させ、塑性指數(shù)を低下させず、より優(yōu)れた包括的な機(jī)械的特性を?qū)g現(xiàn)します。 13?15m /分)と巻取り溫度により、鉄と炭素の基本組成と機(jī)械的特性の関係に沿って、最終製品の性能が要件を満たします。
冷間圧造用鋼の品質(zhì)を向上させるための主な対策
冷間圧造用鋼の製造における最大の問(wèn)題は、実際の冷間圧造工程中の蒸しパンの割れをどのように解決するかです。冷間圧造用鋼の技術(shù)的要件については、冷間圧造用鋼の性能と実際の生産に影響する要因と組み合わせて、冷間圧造用鋼の製造で次の対策を講じる必要があります。
1.冷間圧造品質(zhì)の鋼の基準(zhǔn)に従って鋼の化學(xué)組成を厳密に制御し、材料構(gòu)造を最適化し、材料の塑性を改善し、鋼の性能の安定性を確保し、性能に対する不純物の損傷を減らし、含有量を減らす鋼中の有害な元素の。
2.製錬および圧延プロセスの制御により、圧下量、圧延パス、および旋削回?cái)?shù)を減らし、均一で細(xì)かい結(jié)晶組織を得て、製造中のしわおよび耳によって生成される表面のクロスラインを回避します。冷間圧造用鋼の包括的な機(jī)械的特性を改善します。
3.適切なロールと均一変形穴タイプシステムを選択して、製品の滑らかな表面を確保し、完成品の亀裂を減らし、製造スペアパーツの品質(zhì)を向上させ、プロセス要件を確保します。
4.加熱溫度、時(shí)間、爐の雰囲気を厳密に制御し、正圧動(dòng)作を維持し、表面の燃焼と脫炭を低減します。
5.ビレットの検査と爐前の品質(zhì)検査を強(qiáng)化し、ビレットの表面品質(zhì)を厳格に管理し、できるだけ大きな斷面のビレットを使用して、ビレットから材料までの総変形量を増やします。