宋 強(qiáng)（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽 馬鞍山 243000）

高強(qiáng)度集裝箱自攻螺釘用鋼研究開發(fā)

宋 強(qiáng)
（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽 馬鞍山 243000）

通過對(duì)強(qiáng)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(duì)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(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)的盤條綜合性能滿足制造高強(qiáng)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(dú)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(qiáng)度通常為490～530 Mpa，隨著集裝箱生產(chǎn)向大型化發(fā)展，對(duì)集裝箱用自攻螺釘提出了提高強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度自攻螺釘。

2 高強(qiáng)度集裝箱自攻螺釘用鋼成分、工藝設(shè)計(jì)

2.1 成分設(shè)計(jì)

為滿足制造高強(qiáng)度集裝箱自攻螺釘對(duì)熱軋盤條性能提出的要求，對(duì)強(qiáng)度集裝箱自攻螺釘用鋼化學(xué)成分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(qiáng)度、延伸率、面縮率和冷鐓性能，同時(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(jí)，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(cè)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(qiáng)度集裝箱自攻螺釘用熱軋盤條提高盤條抗拉強(qiáng)度和綜合性能的要求。對(duì)盤條化學(xué)成分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(qiáng)度集裝箱自攻螺釘?shù)男阅芤?，但使熱軋態(tài)盤條的強(qiáng)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(duì)控軋控冷工藝進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，對(duì)粗軋→中軋→預(yù)精軋→精軋→減定機(jī)軋制的面積減縮率進(jìn)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(shí)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(jí)，盤條綜合性能滿足制造高強(qiáng)度集裝箱自攻螺釘?shù)男阅芤?，生產(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(qiáng)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(jí)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(duì)高強(qiáng)度自攻螺釘?shù)囊螅〉昧己玫慕?jīng)濟(jì)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(qiáng)度緊固件用鋼[M].北京:冶金工業(yè)出版社.2009:11.

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