紧固件用材料

第一篇：紧固件用材料

目前粗略的统计一下国内外约有四万多品种，数百万种尺寸规格的紧固件。它们的使用场合和环境更是千变万化。紧固件作为主机、部件的连接件，与主机一起承担着主体的基本性能、构件基本功能的各项要求。随主机一起在各种恶劣的服役环境中接受考验。有高温、高压、低温、震动、腐蚀、重载、交变应力、抗剪切抗扭转的各种场合。例如航天器某些部位上联接用的紧固件先要承受高温.高压、震动的考验，进入轨道后又要经受温度骤变、低温、失重条件下的防止预紧失效等考验。紧固件的失效和损坏引发的事故或灾难的概率是非常高的。所以用于制造紧固件的材料必须事先有严格的选择。目前常用材料有钛合金、钢、铜、铝、尼龙和其他金属、非金属等材料。

一、紧固件用钢材(包括合金钢、低合金钢、碳钢)具有非常优良的韧性塑性。

决定了它具备对各种加工工艺的适应性，而且同时具备很好的强度，尤其是经过特定的热处理后能获得预期的更优秀的综合力学性能。钢材资源丰富、价格相对较低，并且具有一定的可利用再生性。在众多的材料中它的性价比是优秀的。所以目前全世界每年生产一千二百多万吨钢制紧固件。二00四年我国钢制紧固件产量三百四十万吨左右，约占世界产量的四分之一。

二、紧固件用钢的现状

紧固件用钢按照其产品特点可以分为四种类型：

第一类：非热处理型，主要是低碳钢系列。加工的成品等级是3.6~5.8级

第二类：调质型，主要是中碳钢、低合金钢、合金钢系列。加工的成品等级是8.8~12.9级

第三类：表面硬化型，以ML18Mn、ML22Mn和ML20Cr为代表的钢种，主要加工的成品为自攻螺钉、自攻自钻螺钉，和其他要求表面渗碳型制品。

每四类：非调质钢：亦称微合金非调质钢。紧固件用非调质钢主要是冷作硬化型非调质钢。牌号前常冠以字母“LF”。加工的成品等级主要是8.8级和10.9级的高强度紧固件。

按照交货形态材料分又有直圆和盘圆之分。通常习惯把Φ25以下的直圆称作为小圆，Φ25以上的的直圆称棒材。Φ16以下的盘圆称线材、Φ16以上的盘圆称盘条。

按照紧固件的加工方法分为紧固件用钢材又可分热(温)锻和冷锻(冷镦和冷挤压)两种用钢类别(本文主要介绍冷镦和挤压用钢为主)。冷镦钢的生产和市场流通中还大量借用JIS标准中G3506、G3507、G4105和美国ASTM中的许多钢种牌号。

目前我国已归纳进国家标准中现有的紧固件用钢有下列几种；

(1)GB715-1989《标准件用碳素热轧圆钢》(见表一)(2)GB4232-1993《冷顶锻用不锈钢丝》(见表二)

(3)CB5953-1999《冷镦钢丝》(表

三、表四)

(4)GB6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》这个标准列有34个基本钢种，其中非热处理型7种；调质量14种；表面硬化型3种；还包括含硼冷钢10种。(见表五，表六，表七，表

八)

三、紧固件用冷镦钢的生产情况

1996年我国的钢产量首次达到并超过了一亿吨/年。从这一年起连续八年保持高速发展的态势，保持8年钢产量的世界第一。2004年的产量达到2.73亿吨占全世界钢产量的四分之一。同样我国也是世界上线材料产量最高的国家，2004年国内的线材生产总量约为4200万吨。而且从九十年代起，随着我国加快改革开放的步伐，我国的线材和生产不但有数量的突破，质量品种发展上也有突飞猛进。1999年3月随宝高线厂的全面投产彻底结束了以ML35为代表的中碳优质冷镦钢的进口历史。现在国内已形成了以宝钢、马钢为龙头的一大批冷镦钢生产企业。如邢钢、湘钢、杭钢、武钢、鞍钢、五钢，也都形成有相当规模的冷镦钢生产能力。两三年后产量会超过六百万吨，完全能满足行业发展对钢材需求的增长。通过连续几年的技术改造，各厂的装备水平不断提高达到国际的先进水平。以宝钢和马钢的冷镦钢生产工艺路线为例：

宝钢：铁水预处理→炼钢→炉外精炼→铸锭→开坯→修磨→高速轧制→控温冷却→集卷捆扎→检验出厂。

马钢：铁水预处理→转炉炼钢→炉外精炼→连铸→高速轧制(有低温控制轧制)→控温冷却→集卷捆扎→检验出厂而且在整个工艺过程中均采用了大量的先进技术：

1、增加了铁水预处理，有效的降低了S、P、N、等有害元素和夹杂物含量。

2、采用吹氧技术、LF炉外精炼、DS扒渣技术保证了钢水质量的纯净和化学成份的稳定。

3、在模铸开坯时切净料头、料尾，经反转修磨后并通过磁探伤，保证钢坯轧制前的表面质量(宝钢)。

4、连铸时采用全程保护浇注，结晶器含液面检测、电磁搅拌振动多种新技术，防止钢水二次氧化、使连铸坯的角部质量、表面质量、消除中心偏析等方面均有显著效果。

5、采用单线多通道柔性切换技术，具备超强冷却控温控轧能力，可以实现750度低温轧制(马钢)。

6、采用CCT在线和离线控温技术，实现闭环控制。温度控制精度可达±10度。

7、按装了在线红外线动态外径测试仪和磁涡流监装置对线材外径尺寸和表面质量实施监测。

从以上的情况看，我国的冷镦钢生产近年来有了长足的进步和发展。冷镦钢的生产随着各种新技术、新装备的应用，数量上能满足我国紧固件工业快速发展的需求。这些“硬件”也给许多新材料新钢种的研究和开发提供了物质基础。多种节能环保的新产品研制已经启动，冷镦钢的出口市场也开始打开，逐步在走向世界的前列。

四、紧固件用冷镦钢的一般质量要求

钢材(线材或棒材)对钢厂它是产品成品，出厂时无法做到全检，况且有的还是破坏性的试验项目，出厂检测只能是抽验。而对于紧固件制造厂它是生产原料，在使用这些材料制造紧固件时相当于对材料的百分之百全数检查。现在某些特定场合的使用者要求紧固件制造商提供“零缺陷”的紧固件产品。因此除了制造商在生产过程中严格实施各工序的质量控制，出厂前进行各项质量指标的认真科学的检查，选用的原料品质的好坏对紧固件成品的最终质量是起决定性作用的。

紧固件的许多性能质量指标都是由母材提供的。即是一般要求的数量非常大的商品紧固件，由于先进技术的应用，如高速冷镦、全自动连续热处理生产线的应用，也对原材料冷镦用线棒的硬度、化学成分的质量分数、原料的通条性能的均一性都有较高要求。

对紧固件用冷镦钢的主要质量要求是：

1、目前国内冷镦钢线材(盘条)能提供的尺寸范围是ф5.5~ф40，较成熟的范围是ф5.5~ф25。尺寸公差按照GB14981《热轧盘条直径和尺寸公差》标准中的规定执行，分为A、B、C三个等级，圆度公差尺寸值是尺寸公差值的60%。其中A级公差最大，C级公差最小，一般钢厂合同中不注明的均按B级交货。个别钢厂不作规定按A级交货，这样可能给拉丝工序带来麻烦，由于线材外径尺寸不足，拉丝后的表面会存在“黑皮”。对于紧固件用冷镦钢钢厂应该坚持按上公差组织生产交货。

2、表面质量：线材表面应光滑圆整，无凹凸、折叠、节疤、裂纹、麻点，表面不能有锈蚀。氧化皮总量10kg/吨。为保证线材轧制后的表面质量，钢坯表面缺陷的深度不超过0.4毫米。轧后线材的表面质量也应严格控制，以ф10线材为例表面缺陷的深度不应超过0.06毫米。否则会造成1/3冷顶锻试验(压偏试验)不合格。

3、显微组织：基本组织(除特殊要求外)应该是铁素体+珠光体(F+P)，要求组织为2~4级，3级为好。珠光体球尺寸大小应适中，不应出现片状珠光体和贝氏体组织。

4、低倍体组织：应严格控制不应有缩孔、分层、白点、中心疏松、偏析、中心增碳等。不同的钢种还分别规定了不同的级别。

5、脱碳层：对含碳0.3%以上的冷镦线应严格控制表面脱碳。铁素体+过渡层厚度不得大于直径1%。脱碳层超标，线材表面层软化，即使热处理后的成品也达不到规定的硬度，尤其是会造成螺纹部分的疲劳强度大大降低，影响使用寿命。

6、晶粒度：要求晶粒度适中均匀，一般为5~7级。不应有混晶现象，因为冷镦加工过程中材料粗晶组织与细晶组织的抗变形力是不一致的，在不同晶粒度的交界处极易发生裂纹，所以晶粒度大小的差异要控制在1.5级以内。

7、非金属夹杂物：夹物造成冷镦开裂的主要原因之一，是炼钢潜在质量的重要指标。其中B类夹杂物(氧化铝)和D类夹杂物(球状氧化物)影响最大，颗粒愈大，愈易开裂。在距表面2毫米以内的夹杂物不应大于0.15微米。

8、冷镦(冷顶锻)试验：冷镦压偏试验合格，这是最重要的指标之一。也是目前与国外冷镦线材的主要质量差距。国内考核到的较好指标是开裂比例在1%以下。一般要求做外六角螺栓的材料应至少保证1/2H试验合格。做冷镦螺母、冷镦内六角螺钉、法兰面螺栓必须要保证冷镦压偏试验1/3H合格。

9、化学成份(质量分数)：冷镦钢要求成份纯净、除S、P要求以处，碳钢中的Mn、Si、Al等几种元素对其后期的加工性能有较直接的影响，要注意控制，碳钢系列的Cu、Ni、Cr殘余元素也应有控制。

除上面对冷镦钢的一般要求以外，

第二篇：汽车用紧固件有哪些钢材材料

汽车用紧固件有哪些钢材材料

紧固件材料作为汽车制造业的基础，对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。钢材是紧固件中最基本的材料，虽然有色金属和复合材料的应用比重在逐年增加，但高强度紧固件所用钢材的作用是无法替代的。通过采用先进的冶炼装备和工艺技术以及合理的低合金化，我国的紧固件用钢发生了较大变化，使目前的高强度紧固件能更好地满足机械制造业实际使用要求。

一、微合金化钢也就是通过钢中加入少量的某种元素来改变钢的性能，用以提高紧固件的工作强度。由于每一种元素都有自己的特点。根据钢中其他元素的含量，生产工艺以及使用要求的不同，这些元素可以分别或综合使用。

长期以来，通常8.8级螺栓用ML35钢，经调质处理后制成。无论在生产还是使用上都存在一定问题，如冷镦开裂、热处理时容易淬裂和脱碳，在装拆及服役过程中，存在滑扣，变形（拉长、颈缩、弯曲）、断裂、六角头磨圆等问题。

CH35ACR冷镦钢是替代ML35钢制造≥M14的较大规格螺栓材料，将CH35钢与ML35钢对比，在Si、Mn含量方面有差异，前者添加了Cr元素，并减少了P、S含量，不仅在油中冷却的淬火临界直径增加为18~20mm，而且在相同的高温回火后的硬度差比较大，抗回火稳定性能强。

近年来，钢的冷镦合金化技术有了很大发展，一方面是使用了很大发展，一方面是使用少量0.1%碳化物元素，如Ti、V、Cr，加入低碳C-Mn钢中，可广泛用于各类机械构件，其中包括汽车紧固件，这是一个值得提倡和推广的钢铁材料。

二、非调质钢用非调质钢制造螺栓可省略螺栓冷拔前的球化退火和螺栓成形后的淬火回火处理，还可减轻螺纹牙尖的脱碳倾向，提高螺栓成品率，经济效果十分明显。

由于非调质钢线材在冷加工时的硬度较通常为高，这使得加工模具寿命有所降低。因此，非调质钢制造的螺栓主要为8.8级，加工量少的10.9级双头螺栓也可采用非质钢，其用量正在逐步扩大。

目前使用的非调质钢，组织上为低碳合锰的铁素体+珠光体型和贝氏体型。在生产方面，采用炉外精炼减少夹杂物并控制成分在较窄的范围，通过控制轧制和控制冷却，细化组织以提高韧性并产生析出强化。

ML08Mm2Si双相冷镦钢是替代ML35钢开发研制的。它具有高强度和优良的冷加工成型性能，主要表现在可提高钢材的冷镦性，增加钢材的利用率。它通过冷拔变形强化而达到螺栓的强度要求，因而简化了紧固件热加工工序，节约能耗，有较高经济价值和社会效益。

三、低碳马氏体钢一般中碳（合金）结构钢经常规热处理后，其强度与塑性是一对互为消长的矛盾，为了追求高的塑性和韧性，采用淬火，高温回火（调质处理）等措施，势必牺牲强度，若欲保持高强度水平，采用淬火，低温回火，又是显得塑性、韧性不足。

低碳（合金）结构钢淬火后的组织低碳马氏体+板条相界残余奥氏体以及细小分散碳化物，结构是位错具有较高的强度（硬度45~50HRC）屈服强度为1000~1300Mpa，良好的塑性A≥10%，Z≥40%和韧性Akv≥59，以及良好的冷加工性，可焊性和热处理畸变小等优点，因此，研究开发低碳马氏体结构钢有重要的理论和实际意义。

汽车上重要螺栓，如连杆螺栓、缸盖螺栓、半轴螺栓等，过去一般采用40Cr或35CrMo钢制造，由于其冷镦性能差，常常因冷镦开裂、掉头而产生大量废品，而使用单位由于螺栓存在不确定质量隐患而导致事故发生。

Mn-V-B冷镦钢的开发，在M20以下可保证获得全部马氏体组织，其淬火态和200℃回火态为典型的位错板条马氏体，这就可用来取代40Cr调质处理，具有优良的综合力学性能。既具有较高的强度又有良好的韧性和低的冷脆转化温度。

15Mn-V-B低碳马氏体钢生产8.8级至10.9级连杆螺栓、缸盖螺栓，20Mn-V-B钢生产CA488发动机螺栓静强度比40Cr螺栓提高了约35%，从而使螺栓承载能力提高了45%~70%。

现有的低碳（合金）钢，如制造汽车前后拦板用的8.8级、9.8级铆接螺栓，内三点焊接用SWRCH22A或20Mn，经过不同淬火介质淬火，获得低碳马氏体后，可以满足螺栓的服役要求。此外，采用低碳（合金）钢冷拔冷镦不易开裂，冷拔模具、冷镦模具、搓丝板、滚丝轮等不易损坏，可使螺栓的工艺性能获得显着改善。低碳马氏体钢的开发，为紧固件制造增添了可选择的新钢种，其特点是强韧性匹配好，基本上避免了中碳钢制造的螺栓所易产生的缺陷。

四、碳硼钢把含量为0.0005%~0.003%的硼加到钢中，许多钢种的调质硬度明显提高，因此在汽车紧固件方面，用硼元素取代贵重稀有元素，可收到较好的经济效益。单就硼元素而言，对钢的冷加工没有明显的影响，只是在热处理时比较明显，碳硼具有高韧性、强塑性、回火温度低、强度高的特点，很适合生产高强度紧固件。为了进一步提高冷加工性能和省略球化退火处理，开发低成本的低中碳高强度硼钢。其成分设计的基本原则是降低含碳量，改善钢的冷变形能力，加入微量硼以弥补因降碳而造成的强度和淬透性的损失。另外根据需要还可加入适量Cr、Mn等合金元素，进一步提高淬透性。由于少量硼代替大量合金元素，钢材成本降低，碳和合金素含量低，冷加工性能良好，轧材可以直接拉拔和冷镦加工，不需要预先球化退火处理，节约了螺栓的制造成本。

通常8.8级螺栓用40B、40MnB，而9.8级和10.9级螺栓用MnB123H钢。该钢系日本神户钢厂自行研制牌号，为了在425℃以上温度回火时得到1000MPa以上的强度，碳含量控制在0.25%左右，同时控制Mn、B的含量，并降低杂质元素P、S的含量，因而在900~1100MPa级的强度范围内的耐延迟断裂性能相当于或优于SCM435钢。

日本采用低碳硼钢生产高强度螺栓已经比较普遍，像汽车、拖拉机等行业的高强度螺栓已经大量使用碳硼钢。通过硼元素的使用，可以减少其他合金元素使用。在过去的几年中，碳硼钢的优良特性在某些环节并未引起人们的重视，这是由于一些不适当的生产环节和其他错误使用造成的。碳硼钢的生产需要在钢材冶炼过程中严格控制，以供紧固件行业的生产追求高效、强韧性和轻量化相结合仍是汽车紧固件钢材与制造精髓，金属材料科学将在其中起着制约的作用，为了节约能源和资源，先进材料、先进制造工具、先进设备的研究层出不穷。冶炼工业和汽车工业的紧密结合和合作不仅会进一步促进现代化合金技术的研究，同时也为汽车高强度紧固件的发展，竞争能力提高提供了材料基础，需要全行业加以充分关注。

第三篇：云南大型五金建材标准件(紧固件)市场

云南大型五金建材标准件（紧固件）市场

1、昆明东聚五金机电建材城：该五金机电建材城建成于2005年6月，市场总占地面积170000平方米,能同时容纳900户商家驻场经营，主营五金机电、建材等。

2、天云五金机电城主要经营二类三类五金机电，占地100余亩。机电城里有600多家商户，有一千多个品牌，上万种商品。天云五金机电城地处朱家村立交桥与经开区昌宏路交会处。经营范围：五金机电、通用配件、灯具电料等。

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第四篇：辽宁大型五金建材标准件(紧固件)市场

辽宁大型五金建材标准件（紧固件）市场

沈阳机电城：机电城成立于2005年，位于辽宁省沈阳市和平区南二马路16号。主要经营批发不锈钢制品，机械电子设备、五金材料、不锈钢管件、高低压电器、工业电炉配件、电线电缆、仪器仪表等,产品种类齐全。

锦州国际五金机电城：锦州国际五金机电城地处松山新区锦娘路。锦州国际五金机电城总投资18亿元人民币，建筑面积80万平方米。主营五金机电、建材等。

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第五篇：浅析2013年我国紧固件产业的发展趋势

浅析2013年我国紧固件产业的发展趋势

紧固件是国民经济各行各业应用范围最广、使用数量最多的机械基础件。经过多年发展,目前中国紧固件行业依然“大而不强”。

目前,我国紧固件产业调整步伐加快,从片面追求产值产量,向提高品质和品牌效应上的转变,从片面追求大而全,向专、精、特的方向转变,从生产型向生产服务型转变,使紧固件产业的集中度明显凸现出来。初步形成了长三角洲、珠江三角洲及环渤海湾三大紧固件产业集聚区,建成了嘉兴、宁波、温州、东莞、河北邢台、永年等若干个紧固件产业基地。

这些区域紧固件企业占全国的75%以上,涌现出了如浙江晋亿实业股份有限公司、江苏常熟标准件厂、上海标五高强度紧固件有限公司为代表,销售收入超十亿元的龙头企业和年销收入超亿元的200家重点企业。这些企业年销售收入达350多亿元,占全国销售收入的53%以上,全行业规模以上的企业有4000多家,占全国紧固件销售收入的85%,全国年出口创汇达千万美元以上企业达40多家,占全国出口创汇的60%以上。

进入二十一世纪,市场竞争进一步加剧,为了保持紧固件行业持续稳定地发展,我们提出了“在发展中调整,在调整中提升”的新思路,坚持以市场结构、产品结构调整为抓手,推进企业重组和产业集聚,促进全行业经济增长方式的转变。经过过去的不断努力,我国紧固件产业保持着稳健的增长,产业调整步伐加快,重组和产业集中有新的突破,其主要体现在三方面:产业集中度初步显现成效

目前,我国紧固件产业调整步伐加快,从片面追求产值产量,向提高品质和品牌效应上的转变,从片面追求大而全,向专、精、特的方向转变,从生产型向生产服务型转变,使紧固件产业的集中度明显凸现出来。初步形成了长三角洲、珠江三角洲及环渤海湾三大紧固件产业集聚区,建成了嘉兴、宁波、温州、东莞、河北邢台、永年等若干个紧固件产业基地。这些区域紧固件企业占全国的75%以上,涌现出了如浙江晋亿实业股份有限公司、江苏常熟标准件厂、上海标五高强度紧固件有限公司为代表,销售收入超十亿元的龙头企业和年销收入超亿元的200家重点企业。这些企业年销售收入达350多亿元,占全国销售收入的53%以上,全行业规模以上的企业有4000多家,占全国紧固件销售收入的85%,全国年出口创汇达千万美元以上企业达40多家,占全国出口创汇的60%以上。

龙头企业发挥主导作用

龙头企业的发展发挥着越来越强的主导作用,从而产业集中度有较大提升。其中龙头企业和超亿元企业占52%,规模以上企业占33%,其他企业占15%。企业在技术创新方面也加快了步伐,形成一批各具特色的精、特、专企业,其中高强度专用紧固件占15%,热处理产品占60%,其他产品占40%。坚持走创新之路,提升全行业装备和技术工艺水平不仅要加快现代信息技术和传统产业的结合,学习国外先进技术和经验,还要跨出国门走向世界。