五金解读：汽车紧固件用钢的发展方向

发布日期：2020-04-19 17:44:09 浏览次数：123

摘要：介绍汽车紧固件用钢的性能要求，以及冶炼、轧制的特点；对相关的洁净螺栓钢、微合金非调质钢、免退火钢、硼钢、耐延迟断裂高强钢的现状和发展方向进行阐述；指出实施汽车紧固件用钢国产化的努力方向。

据2010年1月中国汽车工业协会统计，2009年中国汽车产销分别为1379.10万辆和1364.48万辆，同比分别增长48%和46%。汽车行业的迅猛发展加大了对钢铁材料的需求，虽然我国持续多年为世界第一大产钢国，但是汽车发动机及关键部件紧固件用钢由于强度的限制还是以进口产品为主，同时汽车的高性能化和轻量化的发展趋势，对汽车紧固件的设计应力和轻量化提出了更高的要求，紧固件用钢高强度化则是解决这一要求最有效的途径。

1、汽车紧固件用钢的性能要求汽车紧固件用钢要求：（1）具有良好的表面质量、高级别的尺寸精度和低级别的非金属夹杂物及偏析；（2）具有较高的抗拉强度及良好的冷镦性能；（3）具有较高的疲劳抗力和多次冲击拉伸抗力；（4）具有足够低的延迟断裂敏感性和较低的韧-脆性转化温度。

2、汽车紧固件用钢的冶炼及轧制特点

2.1、冶炼技术

采用炉外精炼和具有电磁揽拌的连铸工艺。主要是将钢中的C，Si，Mn，Cr，Mo等主要元素成分控制在较小的范围，并且尽可能降低钢中P，S，0，N等杂质含量，达到钢质纯净度高、非金属夹杂物低，偏析级别低的目的，从而提高钢的冷镦性能和改善钢的表面质量。

2.2、轧制技术

采用具有控制乳制和控制冷却功能的高速高精度轧制工艺，获得轧制热处理线材（非调质或者免退火），并使其具有良好的尺寸精度（不需要拉拔处理）以及尽可能少的表面缺陷（不需剥皮）。

3、汽车紧固件用钢的现状及发展方向

3.1、洁净螺栓钢

从提高钢的冷镦性，改善钢质方面来讲，需要尽可能降低钢中杂质元素含量。降低S含量可提高钢的变形能力，减少钢中的非金属夹杂物，改善韧塑性；降低P含量可降低钢的变形抗力，同时降低P，S含量还可减少其在晶界的偏聚而减轻晶界脆化，并能改善钢的耐延迟断裂性能；降低钢中的0含量，能有效降低氧化物夹杂，从而改善钢的冷加工变形能力。

钢铁研究总院对洁净度高的ML42CrMo钢的应力腐蚀门槛应力强度因子KISCC进行研究，洁净度髙的钢的KISCC较商业钢有较大幅度提髙，因此，为保证钢在高强度化后仍具有较高的综合性能，高强度螺栓钢P，S含量要进一步降低。

3.2、经济型高强度螺栓钢

3.2.1、微合金非调质钢

用微合金非调质钢制造螺栓，可省略螺栓冷拔前的球化退火和螺栓成形后的淬火回火处理，还可减轻螺纹丝扣的脱碳倾向，提高螺栓成品率，经济效益十分明显。

微合金非调质钢常用的微合金化元素有：Ti，Nb，V，B等。在乳制前的加热过程中应保证微合金化元素充分固溶，随后在控制乳制、冷却过程中析出弥散微细的微合金化元素碳氮化物，抑制奥氏体晶粒长大，得到细小的晶粒，在提高钢材强度的同时又能改善韧塑性。值得一提的是B，微量的B可以显著提高钢的淬透性，并对珠光体转变有明显的推迟作用，结合低温轧制，有利于铁素体含量的增加，从而改善钢的冷镦性能。微合金化元素在钢中的主要作用见表1。

(文/小编)

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