不銹冷頂鍛鋼鋼號(hào)和特性不銹冷頂鍛鋼絲應(yīng)該既具備不銹鋼的耐蝕性能又具備冷頂鍛用鋼的高塑性和低的冷加工強(qiáng)化系數(shù)。常用不銹冷頂鍛鋼鋼號(hào)和特性表2-13。
表2-13不銹冷頂鍛鋼的冷頂鍛性能和耐蝕性能
牌 號(hào) | 冷鐓性能 | 耐蝕性 | 鋼號(hào) | 冷鐓性能 | 耐蝕性 |
430(0Cr17) | 1 | 6 | 304HC(0Cr18Ni9Cu2) | 3-4 | 3 |
429(0Cr15) | 1 | 6 | 316L(00Cr17Ni14Mo2) | 3-4 | 1 |
434(0Cr17Mo) | 2 | 4 | 316(0Cr17Ni12Mo2) | 4 | 2 |
410(1Cr13) | 3 | 7 | 304L(00Cr19Ni10) | 4 | 2-3 |
431(2Cr16Ni2) | 5 | 5 | 304M(0Cr18Ni9) | 4-5 | 3 |
384(0Cr16Ni18) | 2 | 3 | 304(0Cr18Ni9) | 5 | 3 |
305(0Cr18Ni12) | 2-3 | 1 | 321(0Cr18Ni10Ti) | 5 | 2-3 |
302HQ(0Cr18Ni9Cu3) | 3 | 4 | | | |
注:1號(hào)性能好,隨號(hào)數(shù)增大性能下降。 不銹冷頂鍛鋼鋼號(hào)和特性
429、430和434是鐵素體類鋼,為降低鋼的變形抗力,一般將碳含量控制在0.05%以下,該類鋼冷加工強(qiáng)化率低,冷頂鍛性能,可以制成形狀復(fù)雜的、帶有較深溝槽的標(biāo)準(zhǔn)件,標(biāo)準(zhǔn)件在空氣中有良好的耐腐蝕性能,在沿?;蚝新入x子氣氛中434具有更好的抗點(diǎn)腐蝕性能。
410和431是馬氏體鋼,主要用于制造高強(qiáng)度螺栓。410螺栓成形后需進(jìn)行淬回火處理,碳含量過低淬不上火,抗拉強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。431鋼處于兩相區(qū),成分微小波動(dòng)會(huì)帶來(lái)鐵素體相的急劇變化。如鐵素體相含量超過20%,鋼材熱加工時(shí)易出現(xiàn)兩相交界處的撕裂,成品淬回火后斷面收縮和沖擊值偏低。為控制鐵素體含量,需適當(dāng)增大穩(wěn)定奧氏體元素C,Ni的含量,如表2-14。但穩(wěn)定奧氏體元素過高,成品淬回火后殘余奧氏體量增加,終導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)件組織中含有馬氏體、抗拉強(qiáng)度偏高,沖擊韌性下降。
表2-14 冷頂鍛鋼絲化學(xué)成分實(shí)際控制線 不銹冷頂鍛鋼鋼號(hào)和特性
牌號(hào) | 化學(xué)成分,% |
C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N | Ti |
429 | ≤0.05 | 0.30 0.50 | 0.30 0.50 | ≤0.035 | ≤0.030 | 14.0 16.0 | ≤0.50 | | | ≤0.025 | |
430 | ≤0.04 | 0.30 0.50 | 0.30 0.50 | ≤0.035 | ≤0.020 | 16.5 17.5 | ≤0.50 | ≤0.50 | | ≤0.025 | |
434 | ≤0.04 | 0.30 0.50 | 0.30 0.50 | ≤0.035 | ≤0.015 | 16.5 17.5 | ≤0.50 | 0.95 1.25 | | ≤0.025 | |
410 | 0.09 0.15 | 0.30 0.50 | 0.30 0.60 | ≤0.035 | ≤0.015 | 11.5 13.5 | ≤0.50 | ≤0.50 | | | |
431 | 0.15 0.20 | 0.30 0.50 | 0.30 0.50 | ≤0.035 | ≤0.020 | 15.5 16.8 | 1.50 2.20 | ≤0.50 | | | |
302HQ | ≤0.04 | 0.20 0.40 | 0.60 0.90 | ≤0.035 | ≤0.030 | 17.3 18.5 | 9.30 10.0 | | 3.00 3.40 | ≤0.030 | |
304 | ≤0.05 | 0.20 0.60 | 1.40 1.80 | ≤0.035 | ≤0.030 | 18.0 19.5 | 8.0 9.5 | | ≤1.00 | ≤0.060 | |
304HC | ≤0.05 | 0.20 0.60 | 1.50 2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 17.5 18.5 | 8.0 9.5 | | 1.00 3.00 | ≤0.060 | |
304M | 0.03 0.05 | 0.30 0.60 | 1.50 2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 18.0 19.2 | 9.0 10.0 | | ≤1.00 | ≤0.060 | |
316 | ≤0.06 | 0.30 0.60 | 1.40 1.80 | ≤0.035 | ≤0.030 | 16.5 17.5 | 10.5 1.5 | 2.00 2.45 | | ≤0.060 | |
304L | ≤0.03 | 0.30 0.60 | 1.40 1.80 | ≤0.035 | ≤0.030 | 18.0 19.0 | 9.5 10.5 | | ≤1.00 | ≤0.060 | |
305 | ≤0.04 | 0.30 0.60 | 1.20 2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 17.5 19.0 | 11.5 13.5 | | ≤1.00 | ≤0.060 | |
316L | ≤0.0025 | 0.40 0.70 | 0.80 1.20 | ≤0.035 | ≤0.010 | 17.0 18.0 | 12.5 13.0 | 2.00 2.45 | | ≤0.030 | |
321 | 0.04 0.06 | 0.20 0.70 | 1.00 1.50 | ≤0.035 | ≤0.020 | 17.2 19.0 | 9.5 10.5 | ≤0.60 | ≤0.50 | ≤0.030 | 0.40 0.70 |
384 | ≤0.04 | 0.30 0.60 | 1.00 1.50 | ≤0.035 | ≤0.030 | 15.0 17.0 | 17.0 19.0 | | | ≤0.030 | |
300系列(Cr-Ni)不銹鋼具有非常好的耐蝕性能,但該類鋼變形抗力大,冷加工強(qiáng)化快,不利于冷頂鍛成形。為改善冷頂鍛性能,主要措施有:①減少鋼中碳含量,降低鋼的變形抗力,如304L和316L。②增加鋼中Ni含量,提高奧氏體穩(wěn)定性,防止或減少冷頂鍛時(shí)產(chǎn)生形變馬氏體,減緩冷加工強(qiáng)化速度,如305、384、304M(M表示中等硬化率)。③在鋼中加Cu,加Cu可降低鋼的變形抗力,減緩冷加工強(qiáng)化速度,極大地改善鋼的冷頂鍛和深沖性能,見圖2-3。加Cu還可以提高鋼耐硫酸腐蝕性能。新研究成果表明,不銹鋼中加入適量Cu可使鋼具有**功能。如304HC(HC表示高銅)和302HQ(HQ表示冷頂鍛)。④粗化晶粒,與10級(jí)以上細(xì)晶粒鋼相比,粗晶粒鋼絲抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度稍低,伸長(zhǎng)率較大,斷面收縮率明顯增大,冷頂鍛性能有大幅度提高,可承受更大的冷變形而不開裂,如表2-15。頂鍛比指高度等于1.5倍直徑(ho=1.5d)的圓柱形試樣,在兩個(gè)柱狀軋輥之間被壓縮,如圖2-4,產(chǎn)生強(qiáng)烈的不規(guī)則變形,試樣原始高度h。與**出現(xiàn)裂紋時(shí)高度h1之比。
表2-15 晶粒度與頂鍛比的關(guān)系 不銹冷頂鍛鋼鋼號(hào)和特性
牌 號(hào) | 鋼絲直徑,mm | 晶粒度級(jí) | 承受頂鍛比 |
304M | 8.0 | 11.0 | 4.0 |
8.0 | 6.0 | 5.5 |
9.5 | 10.5 | 4.2 |
304L | 7.5 | 10.5 | 3.3 |
7.5 | 5.0 | 5.0 |
9.5 | 11.0 | 3.8 |
9.5 | 5.0 | 6.3 |
11.0 | 11.5 | 3.0 |
11.0 | 5.0 | 5.5 |
316 | 11.0 | 11.5 | 4.3 |
11.0 | 5.5 | 6.3 |
不銹冷頂鍛鋼鋼號(hào)和特性