中國(guó)當(dāng)今免熱處理緊固件的發(fā)展
橡膠拉力機(jī) 塑料拉力機(jī) 金屬拉力機(jī) 五金拉力機(jī)
目前關(guān)于世界緊固件市場(chǎng),2004年緊固件可分3大市場(chǎng)。*大市場(chǎng)是北美市場(chǎng); 第二大市場(chǎng)是西歐;第三大市場(chǎng)就是亞洲國(guó)家美國(guó)、西歐緊固件需求量均大幅度提升,中國(guó)緊固件需求的增長(zhǎng)在*排行榜列*名。三大市場(chǎng)幾乎囊括了*緊固件的總需求量。汽車工業(yè)是zui大的用戶,其次是維修工業(yè)市場(chǎng)和建筑工業(yè),然后是電子工業(yè)。
當(dāng)經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程進(jìn)一步加快的時(shí)候,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍將保持較高的增長(zhǎng)速度。我國(guó)將逐步成為制造大國(guó),必然拉動(dòng)對(duì)緊固件的需求,市場(chǎng)空間很大。鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,完夠滿足緊固件行業(yè)發(fā)展對(duì)緊固件用鋼的需求,促使緊固件行業(yè)快速發(fā)展和壯大。標(biāo)準(zhǔn)緊固件隨著緊固件制造的化、規(guī)?;阎鸩匠蔀閲?guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè),并逐步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。我國(guó)機(jī)械工業(yè)正在
快速發(fā)展,機(jī)械工業(yè)是緊固件行業(yè)zui大的用戶,它的復(fù)興拉動(dòng)了作為機(jī)械基礎(chǔ)件重要組成部分的緊固件行業(yè)的興起。我國(guó)的緊固件工業(yè)正發(fā)生新的變化,國(guó)家能源、交通、建筑業(yè)在不斷發(fā)展,一批大中型骨干企業(yè)在這些重點(diǎn)領(lǐng)域已占據(jù)主導(dǎo)地位;汽車摩托車、鐵路、煤炭,家電等原來主要依靠進(jìn)口配套的主機(jī)行業(yè),已開始逐步轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)配套,緊固件開始占領(lǐng)這些市場(chǎng);由于積極開辟國(guó)外市場(chǎng),緊固件出口產(chǎn)品大大提高。隨著我國(guó)逐步形成制造中心以及我國(guó)的機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)等行業(yè)的發(fā)展,我國(guó)的緊固件的需求量正在快速增長(zhǎng)。
緊固件市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)。這個(gè)市場(chǎng)在很大程度上取決于緊固件產(chǎn)品的質(zhì)量和成本,在滿足市場(chǎng)要求的情況下, 質(zhì)量越高、成本越低、越具有競(jìng)爭(zhēng)力。 ”
目前東北大學(xué)采用控軋控冷技術(shù),研制出免熱處理高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比熱軋棒線材,該棒線材為具有多相組織的中碳合金鋼,不經(jīng)過退火直接冷鐓成形,冷鐓性能非常好,冷鐓成的緊固件不再經(jīng)過zui終熱處理,各項(xiàng)指標(biāo)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高強(qiáng)度(8.8級(jí)以上)緊固件
的相應(yīng)要求。控制棒線材不同的冷卻速度(V1、 V2 、V3)。經(jīng)過控軋控冷后的緊固件棒線材,具有鐵素體、細(xì)片狀珠光體、粒狀貝氏體的多相組織。其中粒狀貝氏體細(xì)小、彌散,殘余奧氏體和MA島明顯存在。這個(gè)組織使棒線材屈服強(qiáng)度很低,緊固件用鋼采用工藝料,根本無須進(jìn)行預(yù)處理。由于冷鐓變形過程中多相組織的應(yīng)變誘導(dǎo)相變強(qiáng)化機(jī)制,冷鐓出的緊固件產(chǎn)品不經(jīng)過zui終熱處理,同樣可獲得很高的力學(xué)性能,其性能指標(biāo)超過國(guó)家的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
采用控軋控冷技術(shù)生產(chǎn)出的熱軋棒線材,為使材料改制而進(jìn)行的拉拔工序能夠順利實(shí)施,還是應(yīng)該進(jìn)行必要的磷化和皂化處理,但由于省掉了熱處理,可不經(jīng)過去除氧化皮的酸洗處理。同傳統(tǒng)緊固件生產(chǎn)工藝流程(圖1)相比,該流程已明顯簡(jiǎn)化,大大縮短了生產(chǎn)周期,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。所獲得的緊固件無氧化、脫碳缺陷,性能優(yōu)異,屬于次緊固件。這種緊固件由于成本降低,而質(zhì)量提高,極大地增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
緊固件市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)。這個(gè)市場(chǎng)在很大程度上取決于緊固件產(chǎn)品的質(zhì)量和成本,在滿足市場(chǎng)要求的情況下, 質(zhì)量越高、成本越低、越具有競(jìng)爭(zhēng)力。
緊固件棒線材生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,都是圍繞著提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本展開的。目前我國(guó)每年需花大量外匯進(jìn)口棒線材產(chǎn)品。開發(fā)和應(yīng)用*和行之有效的新技術(shù)和新工藝,改造現(xiàn)有緊固件棒線材生產(chǎn)線,提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,已成為緊固件用鋼生產(chǎn)制造所關(guān)注的問題。
免熱處理緊固件成本低,質(zhì)量好,*水平。其發(fā)展?jié)摿薮?,市?chǎng)前景廣闊?!【o固件市場(chǎng)情況
緊固件是應(yīng)用廣泛的機(jī)械基礎(chǔ)件,具有品種繁多、市場(chǎng)需求量大的行業(yè)特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電氣、汽車、交通運(yùn)輸、航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。
緊固件用鋼存在的問題
我國(guó)緊固件行業(yè)面臨著諸多問題,影響和束縛著我國(guó)緊固件行業(yè)的發(fā)展。其中,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理尤為突出。從國(guó)內(nèi)緊固件消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,中、低檔緊固件用鋼國(guó)內(nèi)已基本能滿足要求,緊固件只能部分滿足,尚存在低檔產(chǎn)品供過于求,緊固件供不應(yīng)求的狀況。我國(guó)急需的緊固件部分只得依靠進(jìn)口。造成這一現(xiàn)象的原因,除了緊固件行業(yè)自身原因使產(chǎn)品質(zhì)量低下、檔次不夠和技術(shù)落后以外,鋼鐵企業(yè)向緊固件廠提供的緊固件用鋼在性能上與國(guó)外同類產(chǎn)品相比還存在一定差距,如:緊固件用原材料均勻性能差,有時(shí)硬度嚴(yán)重偏高,無法在高速冷鐓機(jī)上使用。
各種緊固件通常由冷鐓鋼來制作。冷鐓鋼線材一般用低、中碳碳素鋼和合金鋼生產(chǎn),主要用于制造螺栓、螺母、螺釘、鉚釘?shù)染o固件和一些冷鐓成形的零部件,緊固件主要靠冷鐓成形,因而要求原材料的硬度低,塑性好。國(guó)內(nèi)緊固件用原材料基本是熱軋狀態(tài),近一半的緊固件廠反映,來料的1/5存在開裂問題。由于冷鐓鋼在冷鐓成形時(shí)主要存在著材料的開裂,脫碳問題,為此,緊固件廠不得不建立拉拔、退火工序進(jìn)行材料的改制。各標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn)緊固件前均需進(jìn)行球化退火處理。對(duì)于高強(qiáng)度緊固件,原材料冷鐓成成品之后,還需進(jìn)行產(chǎn)品的zui終熱處理以提高性能。
制作高強(qiáng)度(8.8級(jí)以上)緊固件用鋼,由于zui終使用性能的要求,必須是中碳鋼或中碳合金鋼。目前各冶金制造生產(chǎn)的緊固件用鋼因其金相組織很不理想,一般均難以直接進(jìn)行冷鐓變形。因此,緊固件在生產(chǎn)之前進(jìn)行必要的球化退火是*的一個(gè)環(huán)節(jié)。
這種處理工序不但增加成本,而且還會(huì)污染環(huán)境。特別對(duì)于大量的中小企業(yè),由于不具備保護(hù)氣氛熱處理爐,常常會(huì)導(dǎo)致表面氧化和脫碳,嚴(yán)重影響標(biāo)準(zhǔn)件表面質(zhì)量。因此,標(biāo)準(zhǔn)件制造行業(yè)迫切希望冶金廠能供應(yīng)工藝料或可以直接拉拔、冷鐓的免退火冷鐓鋼線材。
在國(guó)外,已經(jīng)對(duì)免熱處理緊固件進(jìn)行了許多研究。而在我國(guó),“在線軟化處理高性能冷鐓鋼的研究開發(fā)”課題已被獲準(zhǔn)納入“863”項(xiàng)目計(jì)劃,并成功采用*的生產(chǎn)工藝,試制出在線軟化退火處理的高性能冷鐓鋼線材。使用證明該產(chǎn)品塑性高、可免退火,明顯降低緊固件制造成本。
北京科技大學(xué)進(jìn)行了有關(guān)雙相鋼的高強(qiáng)度、高加工硬化率和高韌塑性的機(jī)理研究,對(duì)雙相鋼棒材進(jìn)行了研制。其研制的冷成型高強(qiáng)度螺栓用熱軋熱處理雙相鋼棒材制成高強(qiáng)度級(jí)別的螺栓(8 8級(jí)),已使緊固件的制造形成了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
免熱處理緊固件棒線材的研究開發(fā)
我國(guó)地域廣大,經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,各地區(qū)需要不同層次的線材產(chǎn)品。雖然隨著連續(xù)式、半連續(xù)式棒材軋機(jī)和高速線材軋機(jī)的建設(shè),應(yīng)用了很多*的工藝和裝備技術(shù),緊固件棒線材在數(shù)量上、技術(shù)水平上都有了很大提高。但目前我國(guó)棒線材生產(chǎn)總體上仍是普通棒線材,而棒線材生產(chǎn)的技術(shù)水平相對(duì)發(fā)展較慢。預(yù)計(jì)“十五”期末,普通緊固件低檔產(chǎn)品供過于求,次緊固件則嚴(yán)重短缺,我國(guó)每年仍將進(jìn)口部分線材和緊固件。為更好的進(jìn)入市場(chǎng),這就對(duì)緊固件的制造提出了更高的要求。
為適應(yīng)緊固件行業(yè)快速發(fā)展的需求,我國(guó)鋼鐵企業(yè)也相繼開展了一系列新品的研發(fā)工作,不斷利用高新工藝技術(shù),逐步改造和完善緊固件棒線材生產(chǎn)線, 如采用低溫精軋技術(shù),直條棒材在線緩冷技術(shù)等等,提高產(chǎn)品質(zhì)量。寶鋼、馬鋼、包鋼、湘鋼和邢鋼等企業(yè),面對(duì)國(guó)內(nèi)緊固件用鋼供不應(yīng)求的現(xiàn)狀,已成功開發(fā)出1018A,1022A,M10,S35K,ML35,Cr35Mo等一批較為*的緊固件用鋼。
緊固件原料退火后有時(shí)仍然硬度偏高,塑性不足,在發(fā)生塑性變形時(shí)冷作硬化,其變形抗力較大。這不僅使緊固件在冷鐓時(shí)工具消耗非常大、能耗高,而且由于其冷鐓性能差,常常導(dǎo)致冷鐓工藝無法穩(wěn)定進(jìn)行。這一問題困擾著緊固件制造部門,有的標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)制造使用一種溫鐓工藝來制造緊固件,使*的冷鐓工藝無法實(shí)施。
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