SWRCH22A冷镦钢盘条质量研究
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第 ３８卷第 ３期 ２０１６年 ６月
甘 肃 冶 金
ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
文 章 编 号 ：１６７２·４４６１（２０１６）０３—００３３—０３
ＳＷＲＣＨ２２Ａ冷镦 钢 ｎ．，２０１６
王 忠伟 ，温 国栋 ，刘和 家
（天津荣程联合钢铁集 团有 限公 司，天津 ３００３５２）
栅
１ 引 言
ＳＷＲＣＨ２２Ａ是 按 照 日本 工 业 标 准 ＪＩＳ Ｇ３５０７— ２００５生产 的 热 轧无 扭 控 冷 盘 条 。 主要 用 于 制 造 螺 栓 、螺 钉 、螺 柱 、螺 母 、铆 钉 和 自攻 钉 等 紧 固件 标 准 件 ＿】Ｊ。要 求 盘 条 具 有 良好 的加 工 性 能 及 稳 定 性 。 我 公 司生 产 的 ｃＤ６．５ ｍｍ冷 镦 钢 ＳＷＲＣＨ２２Ａ 下游 用 户 生产 流程 为 ：ｑｂ６．５ ｍｍ 盘条 一 机 械 去皮 一 粗 拔 球 化退 火一 酸 洗 一 精拔 一 镦 头搓 丝 一 网带 炉 （渗 碳 淬 火 ＋回火 ）一表 面处 理 （磷 化 处理 、镀 锌 ）。制作 过 程 中主要 质 量 问题 为 ：（１）拉 拔 过 程 断 裂 ；（２）冷 镦 开 裂 ；（３）自攻 钉扭 矩不 达标 及钉 尖开 裂 。
ＳＷＲＣＨ２２Ａ为含 Ａ１碳 素钢 ，要求 钢 中 Ａｌ≥０． ０２％，一 般 将 Ａｌ控 制 在 ０．０４０％ ～０．０６０％。 由 于冶 炼工艺 的差 异 ，钢 中 Ｎ含量 波 动范 围在 ４０ｘ１０～～８０ ｘｌ０～。钢 中较 高 的 Ａ１、Ｎ含量 导致 了 Ａ１Ｎ数量 的增 加 。Ａ１Ｎ粒 子 一般 呈 细小 弥 散析 出 ，Ａ１Ｎ粒 子 越 多 、 越细 小 。则对 阻止 晶界 迁 移 越 有利 ，根 据 第 二 相 粒 子钉扎晶界理论 ，可以获得小的奥氏体晶粒 ，有利于 盘条 拉拔 。另 Ａ１Ｎ属 于 酸 溶 铝 ，如 所 占 比例 较 低 、 分布不 均 ，易造 成 晶粒大 小不 均 ，对 后续 的渗 碳组织 产生 影 响 ，直接 影 响客户 产 品质量 Ｌ２ Ｊ。钢 中的 Ａｌ以 酸溶 铝 和 Ａ１ Ｏ，两 种形 式存 在 。Ａ１ Ｏ，属于非 金属 夹 杂物 ，塑 性极差 、不 变形 ，破 坏钢 的基体 的连 续性 ，在
Ｐ
Ｓ
Ａｌ Ａｌｓ
拉 拔 断 裂 ０．２１ ０．０６ ０．８６ ０．０１９ ０．００８ ０．０４２ ０．０２６
拉拨正常 ０．２０ ０．０６ ０．８４ ０．０１７ ０．００９ ０．０４６ ０．０４０
从 表 １可 以看 出 ：不 同试 样 除酸 溶 铝 所 占 比例 不 同外 ，其 它元 素含 量无 明显 差别 。
摘 要 ：本文通过对 ６．５ ｍｍ冷镦钢 ＳＷＲＣＨ２２Ａ原料 盘条及成品 自攻钉进行一系列对 比分析 ，确定夹 杂物 和魏 氏
组织 是影响盘条拉拔性能 的主要 因素 ，盘条表面质量缺 陷造成冷 镦开裂 ，而连铸 坯 中心疏松 和缩孔将 导致 自攻 钉
扭矩不足及钉尖开裂 。提 出了 ＳＷＲＣＨ２２Ａ生产 过程 中质量提升的关键措施 。
关 键 词 ：酸 溶 铝 ；夹 杂 物 ；魏 氏 组 织 ；偏 析 ；缩 孔
中图分类号 ：ＴＧ３１６
文献标识码 ：Ａ
Ｔｈｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ＳＷＲＣＨ２２Ａ Ｃｏｌｄ Ｈｅａｄｉｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｗ ｉｒｅ Ｒｏｄ
ＷＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ—ｗｅｉ，ＷＥＮ Ｇｕｏ—ｄｏｎｇ，ＬＩＵ Ｈｅ－ｊｉａ
（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｒｏｃｋｃｈｅｃｋ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３５２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｏ ６．５ ｍｍ ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ＳＷ ＲＣＨ２２Ａ ｒｏｄ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｅｌｆ ｔａｐ— ｐｉｎｇ ｓｃｒｅｗ ｆｏｒ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒａｓｔ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｅｔｅｒｍ ｉｎｅ ｔｈｅ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｗｉｄｍ ａｎｓｔａｔｔｅｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｔｈｅ ｍ ａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆ ｌｕｅｎ— ｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｄｒａｗｉｎｇ，ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｆｅｃｔｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ ｃｒａｃｋｉｎｇ，ａｎｄ ｃａｓｔｉｎｇ ｂｉｌ— ｌｅｔ ｃｅｎｔｅｒ ｌｏｏｓｅ ａｎｄ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃａｖｉｔｙ ｗｉｌｌ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｉｎｓｕｆｉ ｃｉｅｎｔ ｓｅｌｆ－ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｃｒｅｗ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｓｐｉｋｅｓ ｃｒａｚｅ．Ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＳＷ ＲＣＨ２２Ａ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋ ｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：ａｃｉｄ ｓｏｌｕｂｌｅ；ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ； ｗｉｄｍａｎｓｔａｔｔｅｎ ｓｔｒ ｕ ｃｔｕｒｅ；ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃａｖｉｔｙ
２ 影 响 盘 条 拉 拔质 量 的 主 要 因素
根 据 产 品 质量 问题 ，特 针 对 出 现 问题 和 质量 良 好的原料盘条进行了全面对 比分析 ，包括盘条成分、 力学性 能 、金 相组 织等 。 ２．１ 原料 盘条 化 学成分
表 １ 不 同质 量 盘 条 化 学 成 分
Ｃ Ｓｉ Ｍｎ
甘 肃 冶 金
ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
文 章 编 号 ：１６７２·４４６１（２０１６）０３—００３３—０３
ＳＷＲＣＨ２２Ａ冷镦 钢 ｎ．，２０１６
王 忠伟 ，温 国栋 ，刘和 家
（天津荣程联合钢铁集 团有 限公 司，天津 ３００３５２）
栅
１ 引 言
ＳＷＲＣＨ２２Ａ是 按 照 日本 工 业 标 准 ＪＩＳ Ｇ３５０７— ２００５生产 的 热 轧无 扭 控 冷 盘 条 。 主要 用 于 制 造 螺 栓 、螺 钉 、螺 柱 、螺 母 、铆 钉 和 自攻 钉 等 紧 固件 标 准 件 ＿】Ｊ。要 求 盘 条 具 有 良好 的加 工 性 能 及 稳 定 性 。 我 公 司生 产 的 ｃＤ６．５ ｍｍ冷 镦 钢 ＳＷＲＣＨ２２Ａ 下游 用 户 生产 流程 为 ：ｑｂ６．５ ｍｍ 盘条 一 机 械 去皮 一 粗 拔 球 化退 火一 酸 洗 一 精拔 一 镦 头搓 丝 一 网带 炉 （渗 碳 淬 火 ＋回火 ）一表 面处 理 （磷 化 处理 、镀 锌 ）。制作 过 程 中主要 质 量 问题 为 ：（１）拉 拔 过 程 断 裂 ；（２）冷 镦 开 裂 ；（３）自攻 钉扭 矩不 达标 及钉 尖开 裂 。
ＳＷＲＣＨ２２Ａ为含 Ａ１碳 素钢 ，要求 钢 中 Ａｌ≥０． ０２％，一 般 将 Ａｌ控 制 在 ０．０４０％ ～０．０６０％。 由 于冶 炼工艺 的差 异 ，钢 中 Ｎ含量 波 动范 围在 ４０ｘ１０～～８０ ｘｌ０～。钢 中较 高 的 Ａ１、Ｎ含量 导致 了 Ａ１Ｎ数量 的增 加 。Ａ１Ｎ粒 子 一般 呈 细小 弥 散析 出 ，Ａ１Ｎ粒 子 越 多 、 越细 小 。则对 阻止 晶界 迁 移 越 有利 ，根 据 第 二 相 粒 子钉扎晶界理论 ，可以获得小的奥氏体晶粒 ，有利于 盘条 拉拔 。另 Ａ１Ｎ属 于 酸 溶 铝 ，如 所 占 比例 较 低 、 分布不 均 ，易造 成 晶粒大 小不 均 ，对 后续 的渗 碳组织 产生 影 响 ，直接 影 响客户 产 品质量 Ｌ２ Ｊ。钢 中的 Ａｌ以 酸溶 铝 和 Ａ１ Ｏ，两 种形 式存 在 。Ａ１ Ｏ，属于非 金属 夹 杂物 ，塑 性极差 、不 变形 ，破 坏钢 的基体 的连 续性 ，在
Ｐ
Ｓ
Ａｌ Ａｌｓ
拉 拔 断 裂 ０．２１ ０．０６ ０．８６ ０．０１９ ０．００８ ０．０４２ ０．０２６
拉拨正常 ０．２０ ０．０６ ０．８４ ０．０１７ ０．００９ ０．０４６ ０．０４０
从 表 １可 以看 出 ：不 同试 样 除酸 溶 铝 所 占 比例 不 同外 ，其 它元 素含 量无 明显 差别 。
摘 要 ：本文通过对 ６．５ ｍｍ冷镦钢 ＳＷＲＣＨ２２Ａ原料 盘条及成品 自攻钉进行一系列对 比分析 ，确定夹 杂物 和魏 氏
组织 是影响盘条拉拔性能 的主要 因素 ，盘条表面质量缺 陷造成冷 镦开裂 ，而连铸 坯 中心疏松 和缩孔将 导致 自攻 钉
扭矩不足及钉尖开裂 。提 出了 ＳＷＲＣＨ２２Ａ生产 过程 中质量提升的关键措施 。
关 键 词 ：酸 溶 铝 ；夹 杂 物 ；魏 氏 组 织 ；偏 析 ；缩 孔
中图分类号 ：ＴＧ３１６
文献标识码 ：Ａ
Ｔｈｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ＳＷＲＣＨ２２Ａ Ｃｏｌｄ Ｈｅａｄｉｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｗ ｉｒｅ Ｒｏｄ
ＷＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ—ｗｅｉ，ＷＥＮ Ｇｕｏ—ｄｏｎｇ，ＬＩＵ Ｈｅ－ｊｉａ
（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｒｏｃｋｃｈｅｃｋ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３５２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｏ ６．５ ｍｍ ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ＳＷ ＲＣＨ２２Ａ ｒｏｄ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｅｌｆ ｔａｐ— ｐｉｎｇ ｓｃｒｅｗ ｆｏｒ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒａｓｔ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｅｔｅｒｍ ｉｎｅ ｔｈｅ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｗｉｄｍ ａｎｓｔａｔｔｅｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｔｈｅ ｍ ａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆ ｌｕｅｎ— ｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｄｒａｗｉｎｇ，ｗｉｒｅ ｒｏｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｆｅｃｔｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ ｃｒａｃｋｉｎｇ，ａｎｄ ｃａｓｔｉｎｇ ｂｉｌ— ｌｅｔ ｃｅｎｔｅｒ ｌｏｏｓｅ ａｎｄ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃａｖｉｔｙ ｗｉｌｌ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｉｎｓｕｆｉ ｃｉｅｎｔ ｓｅｌｆ－ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｃｒｅｗ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｓｐｉｋｅｓ ｃｒａｚｅ．Ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＳＷ ＲＣＨ２２Ａ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋ ｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：ａｃｉｄ ｓｏｌｕｂｌｅ；ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ； ｗｉｄｍａｎｓｔａｔｔｅｎ ｓｔｒ ｕ ｃｔｕｒｅ；ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃａｖｉｔｙ
２ 影 响 盘 条 拉 拔质 量 的 主 要 因素
根 据 产 品 质量 问题 ，特 针 对 出 现 问题 和 质量 良 好的原料盘条进行了全面对 比分析 ，包括盘条成分、 力学性 能 、金 相组 织等 。 ２．１ 原料 盘条 化 学成分
表 １ 不 同质 量 盘 条 化 学 成 分
Ｃ Ｓｉ Ｍｎ