SWRCH22A圆头十字螺栓开裂原因分析及改进

冷镦钢盘条SWRCH22A在使用时由于变形较大,在加工圆头十字螺栓过程中螺栓头部发生冷镦开裂。为改善SWRCH22A盘条的性能,降低冷镦开裂概率,采用金相组织检测、扫描电镜及能谱分析等手段对螺栓开裂试样进行了检测分析。结果表明:螺栓头部开裂处对应杆部位置无明显表面缺陷,近表面存在长条夹渣,夹渣成分与连铸保护渣成分相类似。造成SWRCH22A圆头十字螺栓开裂的主要原因是连铸过程卷渣导致材料近表面夹渣在冷镦成型开裂。     

ML35(B)冷镦钢镦制内六角螺栓开裂原因分析

杭州钢铁集团公司生产的ML35（B）冷镦钢盘条，在镦制内六角螺栓时发生了开裂现象。对导致开裂的各种原因进行了试验分析，最终确认导致ML35（B）盘条镦制内六角螺栓开裂的原因在于盘条内部的偏析线，而产生偏析线的原因在于连铸坯的角部裂纹。在采取提高连铸坯质量的措施后，此类缺陷可以有效消除。     

ML20MnTiB冷镦钢开裂原因分析

ML20MnTiB冷镦钢丝在镦制内六角螺栓时发生了开裂现象。用光学显微镜、扫描电子显微镜和洛氏硬度计对ML20MnTiB高强度螺栓开裂的显微组织、硬度和合金元素分布状态进行分析。结果表明,导致ML20MnTiB盘条镦制螺栓开裂的原因是盘条组织异常和表面缺陷。     

ML40Cr内六角螺栓开裂原因分析

采用ML40Cr钢试制10.9级螺栓的过程中发生了淬火开裂现象,本文通过宏观观察、金相检测对开裂螺栓及改制盘条试样进行了分析。结果表明:螺栓的开裂与盘条酸洗黑线没有直接对应关系,导致螺栓开裂与盘条表面折叠缺陷密切相关。     

10B21冷镦钢冷镦开裂原因分析

Φ22 mm规格10B21冷镦钢在生产标准件过程中出现了冷镦开裂现象,通过金相检验与SEM扫描对冷镦开裂原因进行了分析,得出其冷镦开裂的主要原因是盘条存在局部增碳行为,增碳区域珠光体含量较基体明显偏高,冷镦钢的塑性、韧性下降,其在冷镦变形过程中受力,沿薄弱处撕裂。针对此种情况,对连铸过程铸坯增碳行为进行了分析研究,通过采取结晶器电磁搅拌及液面自动控制技术,恒拉速浇注,防止浇铸时卷渣可消除铸坯表面增碳。     

钢绞线用YL82B热轧盘条翘皮缺陷原因分析

针对国内某钢厂生产钢绞线用YL82B热轧盘条时,盘条表面存在翘皮缺陷的问题,对其产生原因进行了宏观观察和金相检验分析。发现轧制过程中轧件下表面喷上冷却水导致其变形不均匀、连铸坯存在角部和侧面振痕处横向裂纹是缺陷产生的主要原因。通过除去轧件下表面冷却水、提高连铸机设备对弧精度和优化连铸机振动参数,解决了翘皮缺陷问题。     

20Mn盘条冷轧扁丝边部开裂原因分析及预防措施

针对用户反馈的Φ17 mm规格20Mn盘条冷轧扁丝边部开裂现象,现场了解冷轧扁丝生产工艺流程,取各工序缺陷样品做检测分析,结合20Mn盘条冶炼、轧制及退火、冷轧等各工序生产工艺特点,认为冷轧扁丝边部开裂与盘条原始组织、表面缺陷以及用户退火工艺有关。因此,提出了相应的改进措施,取得了良好效果。     

SWRCH18A冷镦钢镦制螺钉开裂原因分析

使用SWRCH18A冷镦钢盘条镦制螺钉过程中部分螺钉头出现开裂。对开裂试样进行宏观观察、金相检测、非金属夹杂物检测、电镜检测等各种试验分析,对缺陷部位进行显微硬度及微区能谱成分分析,最终确认螺钉头开裂的主要原因是盘条内部近表面区域存在异金属夹杂物。异金属夹杂物产生的主要原因是由于冶炼操作不当,补加的硅锰等铁合金不能全部熔化或扩散不均匀引起的。异金属夹杂物属于不允许存在的缺陷,严重地破坏了钢组织的完整性,使材料在后续轧制、拉拔、冷镦等加工过程中形成裂纹并开裂。     

SWRCH22A冷镦钢成形过程开裂分析及质量控制

针对SWRCH22A冷镦钢盘条在使用过程中出现的冷镦开裂、拉拔断裂现象进行了分析。实验结果表明:冷镦开裂螺钉爆头部位与线材表面的线纹缺陷有明显对应关系,这是因连铸过程产生的铸坯皮下及角部裂纹,经过后续轧制在盘条表面形成约200μm深度的线纹及近表面的封闭微裂纹冷镦开裂所致;拉拔过程断口呈现笔尖状,断口心部位置存在约20～30μm的粗大珠光体团,其原因在于铸坯中心偏析。通过从冶炼、连铸和轧制等关键控制环节进行系统分析控制,结合生产工艺的优化和改进,使得后续生产的SWRCH22A冷镦钢盘条质量得到大幅提升,满足了用户使用要求。     

低碳冷镦钢盘条酸洗横向线痕缺陷原因分析及解决措施

针对低碳冷镦钢盘条酸洗后表面出现横向线痕缺陷的问题,通过金相检测、高倍电镜检测,分析得到其产生的主要原因是盘条在斯太尔摩风冷辊道运输过程中搭接点与非搭接点处温度及冷却速率差别大,搭接点处表面氧化铁皮内层FeO转变为Fe₃O₄,产生较大的内应力,使氧化铁皮横向开裂,酸洗后被腐蚀成横向凹槽而形成的。为此,提出了生产工艺优化措施,提高了盘条通条冷却均匀性,并保持了氧化铁皮的完整,避免了盘条酸洗横向线痕缺陷的产生。     

免退火冷镦钢10B21热轧盘条的研制

冷镦用盘条加工紧固件时,通常在拉拔前会对其进行球化退火或软化退火以降低强度及提高塑性,改善其冷加工性能。但退火工序耗能、耗时,不但增加成本还污染环境。为此,研制开发了具有优异冷加工性能的免退火冷镦钢10B21盘条。对10B21盘条化学成分进行了优化设计,在保证淬透性的前提下适当提高B含量,降低C、Mn含量,并控制w(Ti)/w(N)=4.0~4.5以保证有效B的收得率。采用控轧控冷工艺,在缓冷相变过程中在α/γ的界面产生适量的B相M₃(C,B)+M₂₃(C,B)₆,加速C的沉积,形成利于冷镦性能的最佳组织。由于C、Mn元素的减少,可显著降低钢的硬度,最终得到具有优异冷加工性能的高塑性盘条。经试验,热轧盘条无需退火即可直接拉拔冷镦成形,用于制作法兰螺栓等变形量较大的8.8级高强紧固件。     

10B21冷镦钢连铸工艺优化研究

针对华菱湘钢生产的10B21冷镦钢,通过调整合金成分和优化连铸生产工艺,获得了良好的连铸坯表面质量,以及满足冷镦力学性能要求的盘条.研究表明,连铸坯的表面质量和材料的高温脆性密切相关,通过降低拉坯速度、减少二冷配水比水量,以及降低Al含量,Mn/ S比.添加Ti元素,可以提高材料的高温塑性,明显改善10B21连铸坯表面质量,提高冷墩合格率.     

大规格50BV30盘条麻面缺陷成因分析及控制措施

为符合当前节约、绿色的生产发展,用户在大规格50BV30盘条的加工中采用轻拉拔工艺,因此对盘条的表面质量提出了较高的要求。针对永钢大规格50BV30盘条表面麻面缺陷问题,分析了该缺陷对拉拔加工的影响,统计得到麻面缺陷深度需要控制在30 μm以内才能满足客户的使用要求,而当前生产的盘条麻面缺陷平均深度达70 μm。为此,从轧辊表面质量及氧化铁皮压入两个方面分析了对麻面缺陷的影响。结果表明:轧槽过钢量是影响轧辊表面质量的主要因素之一,从而影响盘条表面麻面缺陷。随着轧槽过钢量的增加,大规格50BV30盘条表面麻点缺陷越发严重,因此实际生产中,粗、中轧轧槽过钢量不应超过600 t。轧件表面氧化铁皮压入,尤其是次生氧化铁皮压入轧件基体后,盘条表面麻点缺陷数量和深度明显增加,将轧前高压水除鳞压力由10 MPa提升至19 MPa,并在终轧前增加二次除鳞工艺,大规格50BV30盘条麻面缺陷改善明显。采用上述措施,麻面缺陷平均深度由70 μm降至30 μm以下,满足了下游客户的加工使用要求。     

湘钢中碳冷镦钢盘条冷镦开裂研究

针对湖南湘潭钢铁有限公司终端客户反映部分SWRCH 35K、45K中碳钢盘条球化退火后，镦打螺杆时出现裂纹比例上升的问题，对盘条进行了取样、显微组织检验分析，发现显微组织局部有偏析和魏氏组织，部分珠光体呈片状。通过下调精轧、终轧、吐丝温度，下调斯太尔摩辊道速度，消除了片状珠光体和魏氏组织，细化了晶粒，提升了材料冷镦性能。     

冷镦钢线材表面微折叠缺陷原因分析及改进措施

冷锻钢最常见的质量问题为加工开裂，而导致加工开裂的常见原因为轧制折叠缺陷。对冷镦钢线材在轧制过程中出现的50 μm深微折叠缺陷的产生原因进行了分析，主要是轧制制度不合理、减定径孔型过充满、轧机孔型不对中、轧件存在轻微划伤缺陷而造成的。为此，对轧制压下量、孔型设计、轧制工艺备件进行了改进，杜绝了微裂纹缺陷的产生及冷镦开裂质量异议。     

冷镦钢线材表面微折叠缺陷原因分析及改进措施

冷锻钢最常见的质量问题为加工开裂,而导致加工开裂的常见原因为轧制折叠缺陷。对冷镦钢线材在轧制过程中出现的50 μm深微折叠缺陷的产生原因进行了分析,主要是轧制制度不合理、减定径孔型过充满、轧机孔型不对中、轧件存在轻微划伤缺陷而造成的。为此,对轧制压下量、孔型设计、轧制工艺备件进行了改进,杜绝了微裂纹缺陷的产生及冷镦开裂质量异议。     

Nb、V微合金化9.8级高强韧非调质冷镦钢盘条的研发

针对高强韧9.8级非调质冷镦钢盘条用于生产变形量较大汽车紧固件产品及降低模具损耗的需求,在原MFT8非调质冷镦钢盘条化学成分设计的基础上,采用Nb、V复合微合金化,同时对C、Si、Mn等元素含量进行微调,并通过控制w(V)/w(N),保证盘条的强韧性;通过控制w(Al)/w(N),保证盘条冷加工塑性变形后的应变时效性能;再结合线材冷拔加工所产生的鲍辛格效应,保证最终产品的强度和塑韧性。采用低温轧制+控轧控冷工艺,充分发挥弥散细小碳氮化物的析出强化和沉淀强化作用,在提高盘条强度的同时塑韧性不降低,获得了具有优异冷加工性能的高强韧非调质冷镦钢盘条。热轧盘条无需经过球化退火+调质处理即可直接拉拔冷镦成形,可用于制作长杆法兰螺栓等变形量较大的9.8级高强紧固件。     

SAE6150盘条表面花斑缺陷原因分析及改进措施

针对客户反馈的SAE6150工具钢表面花斑形貌问题,对其宏观形貌和成分进行了检测分析,发现产生花斑形貌的直接原因是由于原料盘条表面存在不平整的微凹坑,平面和凹坑面在光的反射作用下呈现明暗不同的视觉色差,从而形成肉眼可见的花斑形貌。微凹坑产生的原因是盘条在轧制过程中表面残留氧化铁皮轧制压入而造成的;另外,盘条拉拔前的鳞皂化处理致使大量皂化液进入凹坑凝固后形成塞积物,盘条拉拔后凹坑难以去除而形成黑白相间的花斑形貌。为此,提出了相应改进措施,从根本上解决了热轧盘条表面缺陷问题。     

Si含量对中碳冷镦钢变形抗力的影响

盘条的塑性和变形抗力直接影响其成形性能。分析研究了Si含量对中碳冷镦钢盘条组织、力学性能和压缩变形抗力的影响。试验结果表明,Si含量变化对试验钢的组织和晶粒度无显著影响;SWRCH35K盘条中Si质量分数由0.21%降至0.15%时,盘条的抗拉强度和塑性无明显变化;10B33盘条中Si质量分数由0.22%降至0.04%时,盘条抗拉强度下降约40 MPa,伸长率增加5.5%,断面收缩率增加14%。中碳冷镦钢Si质量分数控制在0.18%左右时其对变形抗力的影响效果并不显著,在满足其他性能要求的前提下,应将Si质量分数控制在0.10%以下,甚至0.05%以下,以改善其冷成形性能。