[发明专利]一种冷镦抽芯铆钉用钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种冷镦抽芯铆钉用钢的制备方法。

背景技术

抽芯铆钉作为新颖的紧固件，愈来愈受到人们的关注，从形状来分一般分为普通型和大帽檐型。由于其有许多独特的优点，在很多领域里取代了螺栓连接和焊接，使各种结构件变得紧凑、轻巧，造型美观，使用方便，省工省料，因此广泛地应用于飞机、船舶、汽车、机械、家用电器、电器仪表、建筑装璜、箱包和集装箱等行业。用于制作抽芯铆钉材料一般由纯铝丝、铝镁合金丝、铜丝、低碳钢丝、奥氏体不锈钢丝和蒙乃尔合金丝(NCI128-2.5-1.5)等材料。虽然使用纯铝丝、铝镁合金丝、铜丝、奥氏体不锈钢丝和蒙乃尔合金丝等材料制作的抽芯铆钉强度高且具有一定的防腐蚀性，但其材料成本太高，市场竞争力不强。而用普通的低碳钢盘条冷镦抽芯铆钉成材率不高，特别是制作大帽檐型，由于其冷变形程度非常大，所以在冷镦时容易开裂，致使造成废品。并且随着其应用领域的不断扩大，对原材料盘条的质量要求也越来越高，采用普通成分以及一般工艺生产的低碳钢盘条已不能满足时代的要求。

据检索，由刘国修写的文章“拉丝型抽芯铆钉杆工艺介绍”和宁永照写的文章“李灵芝.钢抽芯铆钉性能试验”公开了制作抽芯铆钉用钢的成分，他们均添加了大量的贵重金属Cr、Ni等，增加生产的成本，不利于推广。日本专利(申请号：JP19780104523[P].1980-03-05)公开了一种用于制造铆钉和螺栓的具有冷可锻性钢的化学成分，同样含有Cr、Ni、Cu等昂贵金属，不利于企业生产成本的降低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种冷镦抽芯铆钉用钢的制备方法，能够克服现有技术中的产品成本高以及产品质量差的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种冷镦抽芯铆钉用钢的制备方法，所述冷镦抽芯铆钉用钢以重量百分数计由下列组份组成：C 0.12～0.16%、Mn 0.40～0.60%、Si0.30～0.50%、Cr1.20～1.60%、Ti0.02～0.08%、V 0.10～0.20%、Als 0.01～0.05%、P＜0.03%、S＜0.015%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法依次包括如下步骤：

1）电炉冶炼：控制冶炼出钢温度1620～1640℃；

2）LF炉精炼：LF炉精炼时间≥25min；加铝锰铁进行予脱氧，然后按以下顺序依次加入合金：MnFe→CrFe→VFe→TiFe，再喂Al线进行终脱氧，喂Si-Ca丝进行钙处理；

3）连铸：浇铸温度1520～1540℃，拉速及二冷水按低碳钢要求控制；

4）轧制：将钢坯加热至温度为1160～1180℃；开轧温度1110～1130℃，终轧温度890～910℃；

5）控冷：轧后冷却速度按1～3℃/S控制。

以下说明Ti、V强化机制以及Ti、V复合微合金化对本发明性能的影响。Ti、V的主要强化机制分别为晶粒细化与析出强化，析出强化与晶粒细化不同，在提高强度的同时也提高脆性转折温度。当两种机制叠加时，在不同钢种中的影响就大不一样。Ti的强度增量主要靠晶粒细化，而且在0.04％以下增加很快，而V的强度增加主要靠析出强化，强化的分量相对较小。由于晶粒细化能降低转折温度，而析出强化提高转折温度，综合的结果是，Ti降低脆性转折温度，而V不论含量多少都将提高脆性转折温度。

微合金元素的复合加入对性能的影响要比单个元素加入的影响之数学相加要大得多。这里合金元素之间的交互影响产生了作用。对于低碳钢，经本研究试验证明，微合金元素Ti、V的复合微合金化也比Ti、V单独微合金化具有更好的效果。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明利用Ti、V的复合微合金化作用，并配合少量添加的Cr，在强化的同时，保证低碳钢的综合性能，可用于10.9级乃至12.9级高强度标准件，完全可以替代目前使用的CrMo系合金钢，降低了生产的成本。

2)利用Ti、V的复合微合金化作用，提高了低碳钢的韧性，因此利于推广应用。

具体实施方式

实施例一

一种冷镦抽芯铆钉用钢的制备方法，所述冷镦抽芯铆钉用钢以重量百分数计由下列组份组成：C 0.12%、Mn 0.60%、Si0.30%、Cr 1.60%、Ti0.02%、V 0.20%、Als 0.01%、P＜0.03%、S＜0.015%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法依次包括如下步骤：

1）电炉冶炼：控制冶炼出钢温度1620℃；