隨著汽車銷售量持續(xù)保持增長，人們對汽車行業(yè)的關注已經(jīng)從品牌、規(guī)模轉變?yōu)槠嚨馁|量性能、品牌、規(guī)模并重；新能源汽車緊固件加速發(fā)展已成為戰(zhàn)略必爭領域。目前，汽車連接方式主要有焊接、鉚接、螺接和膠接等，而螺接仍是主要的連接方式，新能源汽車的質量性能之一是由汽車緊固件制造技術所決定的。現(xiàn)行冷鐓鋼國家標準 GB/T 6478、GB/T28906 基礎通用的技術指標水平已無法滿足汽車用冷鐓鋼的質量需求，由于汽車高強度緊固件用原材料要求高，成本比普通冷鐓鋼要高。新能源汽車的迅猛發(fā)展，而緊固件生產(chǎn)仍然存在若干的痛點和難點，需要高度關注。
1 免退火冷鐓鋼發(fā)展現(xiàn)狀
高強度緊固件在冷鐓成形前通常需進行“一球一拉”或“二球二拉”工藝，即熱軋盤條→(球化退火)→拉拔→球化退火→拉拔→冷鐓的工藝處理，其目的一方面是弱化冷鐓鋼拉拔過程加工硬化能力，另一方面是改善冷鐓鋼的尺寸精度和表面粗糙度，保證材料的冷鐓性能，防止冷鐓成形過程中的開裂。
最終緊固件產(chǎn)品，一般還要經(jīng)過調質處理才能達到性能等級要求。中間道次軟化退火和調質處理是保證緊固件加工及服役性能的重要工序，但會提高生產(chǎn)成本，且會加劇環(huán)境污染。
從冷鐓鋼的發(fā)展趨勢來看，通過軋材組織性能控制來簡化后續(xù)緊固件加工工序是一個重要的方向。
而免退火冷鐓鋼屬典型的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，經(jīng)珠光體在線球化后可省略或簡化拉拔道次間的軟化退火，在很大程度上簡化了下游用戶的生產(chǎn)工序，縮短了生產(chǎn)周期，降低了能源消耗，因而具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
眾所周知，汽車關鍵緊固件的質量控制，涵蓋了從原材料生產(chǎn)到最終成品的全過程，制造技術的關鍵環(huán)節(jié)，汽車高強度關鍵緊固件原材料的基本生產(chǎn)工藝過程為：鐵水預處理（KR→轉爐煉鋼（BOF→LF→RH/VD→大方坯連鑄→開坯→修磨→探傷→修磨→軋制。
煉鋼過程控制的重點為雜質、偏析、晶粒度、成分均勻性和一致性及氧氮氫含量等；軋制過程重點控制表面質量（避免劃傷和裂紋）、脫碳層、尺寸精度、氧化皮、料頭和料尾修剪量、顯微組織（避免魏氏組織）及冷頂鍛性能等，關鍵緊固件對耐氫致延遲斷裂性能也有較高的要求，因此，汽車緊固件發(fā)展得益于冷鐓鋼技術的持續(xù)創(chuàng)新，與時俱進。
近年來國內(nèi)外開展了大量的免退火冷鐓鋼研究工作，以期可較大幅度縮短球化退火軟化時間或免退火，達到縮短生產(chǎn)周期、降低能耗和保護環(huán)境，同時提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本等目的。
從冷鐓鋼的發(fā)展趨勢來看，通過軋材組織性能控制來簡化后續(xù)緊固件加工工序是一個重要的方向。而免退火冷鐓鋼屬典型的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，經(jīng)珠光體在線球化后可省略或簡化拉拔道次間的軟化退火，在很大程度上簡化了下游用戶的生產(chǎn)工序，縮短了生產(chǎn)周期，降低了能源消耗，因而具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
免退火冷鐓鋼具有熱軋態(tài)塑性好、可為下游客戶免去一道或多道退火工序、節(jié)能減排等特點，符合國家“碳中和”、“碳達峰”的戰(zhàn)略要求。
目前，國內(nèi)有永鋼、馬鋼、邢鋼、中天等多家鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)，因企業(yè)的技術路線、成分體系、產(chǎn)品塑性等技術要求各不相同，新時代新態(tài)勢，在《質量強國建設綱要》的指引下，實施質量強國必須著力推動高質量發(fā)展，推進免退火冷鐓鋼技術要求標準化的進程，引導市場良性發(fā)展、規(guī)范市場競爭發(fā)揮積極的促進作用。
江蘇永鋼集團大力進行免退火冷鐓鋼的研發(fā)，并形成了穩(wěn)定的銷量，目前年銷量13萬噸左右。此外，江蘇永鋼、冶金工業(yè)信息標準研究院負責《免退火冷鐓鋼熱軋盤條》冶金行業(yè)標準的編制起草工作。
江陰興澄特鋼在免退火鋼系列上，成功研發(fā)10B30、SWRCH35K等緊固件用鋼線材，可省略退火，直接拉拔后冷鐓。并針對中碳合金鋼35CrMo熱軋盤條軋制，結合生產(chǎn)實際,入減定徑溫度780℃,減面率≥42%，冷卻速度≤0.42℃/s，可獲得顯微組織均勻為F+P,鐵素體含量≥40%，實際晶粒度10～11級，抗拉強度≤750MPa，斷面收縮率≥60%，硬度≤95HRB,且通條性能好的35CrMo-M鋼熱軋盤條,實現(xiàn)免退火直接拉拔。中天鋼鐵免退火冷鐓鋼盤條也已量產(chǎn)多年，可穩(wěn)定應用于8.8級、10.9級各類緊固件，覆蓋常見各類大變形量螺栓、螺母產(chǎn)品，牌號包括10B21、10B33、SWRCH35K、51B20、SH27等，其中SCM435、ML35CrMo已實現(xiàn)了減少球化退火時間節(jié)能降耗的目的。
8.8級免退火料10B33、SWRCH35K、51B20與調質件的疲勞強度對標，對比發(fā)現(xiàn)前者疲勞強度更優(yōu)； 此類材料易適用于長螺栓件，可減少加工工序提高生產(chǎn)效率。
由于免退火鋼時常有部分元素（如C、Mn、Si等）成分偏下限，增加了調質難度，造成熱處理后力學性能不穩(wěn)定，成本增加，現(xiàn)場工藝與產(chǎn)品質量穩(wěn)定性匹配關系問題，因此仍需要加大投入研究。
文章摘自： GAF螺絲君 微信公眾號
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