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10B21材料,為什么是緊固件常用牌號?

10B21,作為典型的冷鐓用鋼,其塑性好,強度適中,熱處理效果明顯。廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)緊固件用較高等級的螺栓螺母等。


其產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程:

線材放線→粗拉→球化退火→酸洗→磷化→中拉→打頭→碾牙→熱處理→表面處理→包裝。

本文,將從化學(xué)成分分析,其對熱處理性能、冷鐓性能等方面的影響來分析。


01 熱處理性

10B21盤條,屬于美標(biāo) SAE J 403 中一種優(yōu)質(zhì)的低碳合金鋼線材,按照國內(nèi)寶鋼標(biāo)準(zhǔn),其化學(xué)成分,如下表。

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對比國標(biāo) GB/T3098.1/ GB/T3098.2(下表)中規(guī)定的:緊固件各性能等級用鋼的化學(xué)成分極限。

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可以看出:完全符合標(biāo)準(zhǔn)中成分要求。并且,加入微量的硼可顯著提高鋼的淬透性,此時對其它性能等無影響或影響甚小。

這在一定程度上可代替Ni、Cr、Mo,并且B溶于固溶體,晶格變大,使強度提高,晶界中硼,有阻止再結(jié)晶擴散作用,可增加鋼的熱強性。


02 可冷鐓性

碳C、硅Si

C元素,作為決定機械性能的主要元素,強度隨著C含量的增加而提高,冷鐓性能下降。

Si,能提高鋼的強度和硬度,降低其塑性和韌性。冷鐓鋼的冷鐓性能,隨著硅含量的增加下降。

10B21,在化學(xué)成分體系,將C含量在0.18%~0.23%,Si含量在0.10%以下??删哂校河捕鹊?、塑性好、易于變形等特點。


錳Mn

Mn,在鋼中起到固溶強化的作用。對于冷鐓鋼,過高的Mn含量,將大幅提高鋼材的強度,不利于鋼材的冷成形;10B21的Mn含量,在1.00%以下;Mn含量合適,既能改善鋼中存在形態(tài)和分布,又可提高鋼材的冷成形性。

除此之外,為使得材料更好得適應(yīng)冷鐓工藝,應(yīng)對于晶粒大小與形式、非金屬夾雜物的分布等都有一定的要求。


03 可焊接性

影響鋼材可焊性的主要因素是:化學(xué)成分。在各種元素中,碳的影響最明顯,其它元素的影響可折合成碳的影響,因此,可用碳當(dāng)量方法來估算被焊鋼材的可焊性。

鋼中含碳量增加,淬硬傾向就增大,塑性則下降,容易產(chǎn)生焊接裂紋。從下表中可以看出含碳量與焊接性的關(guān)系。

10B21,作為優(yōu)質(zhì)低碳鋼具有良好的焊接性能。

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04 總 結(jié)

通過以上分析,10B21通過添加B元素,提高淬透性,具有良好的熱處理效果,同時,兼顧低碳鋼的冷鐓性和焊接性,故10B21可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)8.8/9.8級螺栓、螺母及焊接件等緊固件的制作。


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