宋 強（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽 馬鞍山 243000）

高強度集裝箱自攻螺釘用鋼研究開發(fā)

宋 強
（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽 馬鞍山 243000）

通過對強度集裝箱自攻螺釘用鋼化學(xué)成分的優(yōu)化，提高碳、錳含量以及加入鉻合金元素。對軋制各道次的面積減縮率、終軋溫度、吐絲溫度以及吐絲后盤條冷卻速度進行了優(yōu)化設(shè)計，生產(chǎn)的盤條綜合性能滿足制造高強度集裝箱自攻螺釘?shù)男阅芤蟆?/p>

合金化;控軋控冷;綜合性能

1 前言

集裝箱用自攻螺釘是緊固件中較為獨特的品種，目前通常采用SWRCH22A、∮8毫米規(guī)格熱軋盤條，經(jīng)酸洗、鱗化、拉拔、冷鐓成型、搓絲、熱處理等工序加工而成。SWRCH22A熱軋盤條抗拉強度通常為490～530 Mpa，隨著集裝箱生產(chǎn)向大型化發(fā)展，對集裝箱用自攻螺釘提出了提高強度的要求，目前采用SWRCH22A熱軋盤條已無法滿足要求，需要研究開發(fā)高強度集裝箱自攻螺釘用熱軋盤條，以滿足制作大型集裝箱要求的高強度自攻螺釘。

2 高強度集裝箱自攻螺釘用鋼成分、工藝設(shè)計

2.1 成分設(shè)計

為滿足制造高強度集裝箱自攻螺釘對熱軋盤條性能提出的要求，對強度集裝箱自攻螺釘用鋼化學(xué)成分進行了優(yōu)化設(shè)計，化學(xué)成份見表1。目的是改善熱軋盤條綜合性能，提高盤條抗拉強度、延伸率、面縮率和冷鐓性能，同時具有良好的通條性能；便于盤條深度加工，能夠滿足制作高強度自攻螺釘?shù)囊蟆?/p>

表1 化學(xué)成分（%）

2.2 生產(chǎn)工藝流程

生產(chǎn)工藝流程： 高爐鐵水→鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→精煉→連鑄→加熱→除鱗→軋制→控冷→集卷→打包→入庫。

3 試制結(jié)果

3.1 盤條性能、組織

按表1成分和上述工藝流程試制了Φ8規(guī)格的高強度集裝箱自攻螺釘用熱軋盤條，力學(xué)性能見表2。熱軋盤條組織為鐵素體+珠光體，晶粒度為8.5級，熱軋盤條金相組織見圖1、圖2。冷鐓性能良好。

3.2 用戶加工工藝及結(jié)果

熱軋盤條經(jīng)退火→酸洗磷化→拉拔→冷鐓（攻絲）→淬火、低溫回火后，檢測螺釘顯微硬度結(jié)果見表3，金相組織為回火馬氏體+貝氏體見圖2。

表2 熱軋盤條Φ8規(guī)格力學(xué)性能

表3 淬火+回火后螺釘顯微硬度

4 討論分析

為滿足用于制造高強度集裝箱自攻螺釘用熱軋盤條提高盤條抗拉強度和綜合性能的要求。對盤條化學(xué)成分進行了優(yōu)化設(shè)計，與通常使用的SWRCH22A冷鐓鋼相比，主要是增加C、Mn含量，C：0.26～0.30%、Mn：0.80～1.0%，以及加入合金元素Cr：0.45～0.65%。C、Mn、Cr含量的增加，滿足了高強度集裝箱自攻螺釘?shù)男阅芤螅篃彳垜B(tài)盤條的強度增加、塑性、冷鐓性能下降，冷加工性能變差[1]。為解決C、Mn、Cr元素增加后帶來的不利影響，需要對控軋控冷工藝進行重新設(shè)計，對粗軋→中軋→預(yù)精軋→精軋→減定機軋制的面積減縮率進行了優(yōu)化，終軋溫度控制940～1000℃，吐絲溫度控制860～920℃，吐絲后軋件以1℃/s～5℃/s速度冷卻到730～660℃區(qū)間相變，并在此溫度低速緩冷（0.3～0.5℃/s），保溫時間400 ～ 700秒后盤條自然冷卻到室溫[2]。按此工藝得到熱軋盤條組織為鐵素體+珠光體，晶粒度為8.5級，盤條綜合性能滿足制造高強度集裝箱自攻螺釘?shù)男阅芤螅a(chǎn)的集裝箱自攻螺釘顯微硬度高，金相組織均勻穩(wěn)定。

5 結(jié)論

研究開發(fā)的用于制造高強度集裝箱自攻螺釘用熱軋盤條，采用優(yōu)化的化學(xué)成分和專用的控軋控冷工藝，熱軋盤條組織為鐵素體+珠光體，晶粒度為8.5級冷鐓性能良好，用戶按常規(guī)工藝生產(chǎn)的自攻螺釘，滿足了集裝箱大型化對高強度自攻螺釘?shù)囊?，取得良好的?jīng)濟效益。

[1]戴寶昌主編.重要用途線材制品生產(chǎn)新技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2001:64.

[1]惠衛(wèi)軍,翁宇慶,董瀚編著.高強度緊固件用鋼[M].北京:冶金工業(yè)出版社.2009:11.

宋強(1962-)男，上海人，正高級工程師，主要研究：高速線材產(chǎn)品。