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中国紧固件行业发展现状及冷镦钢开发.doc

中国紧固件行业发展现状及冷镦钢开发.doc

上传者: duan_chy 2011-10-18 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《中国紧固件行业发展现状及冷镦钢开发doc》,可适用于工程科技领域,主题内容包含中国紧固件行业发展现状及冷镦钢开发中国紧固件行业发展现状及冷镦钢开发::紧固件是一种通用基础件与钢铁行业联系紧密。紧固件制造材料有钢、有色金属、不锈符等。

中国紧固件行业发展现状及冷镦钢开发中国紧固件行业发展现状及冷镦钢开发::紧固件是一种通用基础件与钢铁行业联系紧密。紧固件制造材料有钢、有色金属、不锈钢、钛合金和其他工程材料以上采用冷镦加工用该工艺制造的产品精度高、质量好生产效率高。 、我国紧固件行业市场需求 汽车用紧固件 我国是车用紧固件增长最快的市场年已超过日本成为仅次于美国的全球第二大紧固件市场。年我国紧固件需求约亿美元年将增至约亿美元从出口量和金额来看我国占全球紧固件需求的。近几年我国紧固件年需求增长率为~年紧固件需求量为万t产量达万t同比增长.其中汽车工业是最大的用户(质量要求高)。未来几年汽车仍是紧固件需求最多的行业年汽车产量为万辆中高档汽车紧固件需求比年增长约。年汽车产量约为万辆汽车及相关行业使用紧固件占总产量的~。 据统计一辆轻型车或轿车平均用紧固件约种规格kg件左右而一辆中卡或重卡车需紧固件约kg件其中高强度紧固件占左右。一辆汽车紧固件的费用约占整车成本的~。 不锈钢紧固件 螺栓、螺钉、铆钉等紧固件常用的材料有碳素钢、低合金钢和有色金属。但在特定场合紧固件材料需要满足耐严重腐蚀或高强度的条件许多不锈钢和超高强度不锈钢应运而生。不锈钢紧固件在强度上有较好表现并具有耐腐蚀、易制造和易焊接的优点。不锈钢材质的紧固件进行电镀或热处理可以获得更好的性能。在镍元素价格上涨的情况下紧固件的价格也受到较大影响。紧固件生产企业为了减缓成本压力生产了低镍型的不锈钢紧固件。 不锈钢紧固件生产用材质有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢。常用的牌号有即所谓的“-”型奥氏体不锈钢个牌号。型用于采用机械加工的螺钉和自攻螺栓型为了改善切削加工性能添加少量的硫用于采用棒料加工螺母型适用于采用热镦工艺加工紧固件型适用于采用冷镦工艺加工紧固件例如冷成型螺母、六角螺栓型和型Cr含量和Ni含量都比-型不锈钢高适用于高温下工作的紧固件和型均含有合金元素Mo因此它们的高温强度和耐蚀性能均比-型不锈钢高。耐磨焊条用型和型型含有较稳定合金元素Ti型含有Nb提高了材料的抗晶间腐蚀性能适用于焊后不退火或在~服役的紧固件。 铁素体型不锈钢型普通铬钢的耐腐蚀性能和耐热性能比型好有磁性但不能进行热处理强化适用于耐腐蚀和耐热性能要求稍高和强度要求一般的不锈钢紧固件。 马氏体不锈钢型和型可以进行热处理强化HRC硬度值在~机加工性能良好用于一般用途的耐热耐腐蚀紧固件。型含硫量稍高是易切削不锈钢。型含硫质量分数不小于.力学性能较好可以进行热处理强化最大HRC硬度值用于较高强度要求的紧固件。沉淀硬化不锈钢比-型不锈钢强度更高因而用于高强度、耐腐蚀不锈钢紧固件。 、紧固件生产的机遇和挑战 近年来中国的国民经济保持增长速度给紧固件行业发展带来良机。中国紧固件企业制造水平的提高离不开紧固件材料的提高新型冷镦材料的开发也离不开紧固件企业紧固件行业的发展更离不开钢铁行业的支持。 我国紧固件生产和贸易企业近万家生产紧固件最多的是浙江、江苏、广东和河北中外合资企业或台商企业数量很多唐山、天津等华北地区也形成一定产业群其中浙江企业数量约占全国企业总数的以上产量约占全国总产量的是国内紧固件产品生产最为集中的省份。 我国生产的紧固件中级以下普通低档紧固件占~产能明显过剩但一些关键紧固件产品实物质量尚不能完全满足要求在一定程度上仍然依赖进口。我国是紧固件出口大国出口量几乎占产量的一半但出口的产品大部分为低端产品出口的平均价格为美元t而进口的平均价格高达美元t。 年中国紧固件出口形势进一步恶化许多紧固件企业把出口市场转移到内销市场许多企业也正在通过联合协作、原材料团购、加强管理及提高材料利用率(已由原来的~提高到~)等措施以降低生产成本扩大市场份额。 、紧固件用冷镦钢的开发 我国世纪年代开始生产冷镦钢生产企业有宝钢、马钢、沙钢、邢钢等余家但生产的冷镦钢还不能满足高档紧固件的生产国内紧固件用原材料基本是热轧状态有存在开裂问题紧固件生产企业不得不在拉拔、退火工序进行材料的改制。对于高强度紧固件原材料冷镦成形后还需进行最终球化退火处理以提高性能。这些处理工序不但增加成本而且污染环境特别对于中小企业由于不具备保护气氛热处理条件常常会导致表面氧化和脱碳严重影响标准件质量因此钢铁企业和紧固件生产企业应紧密合作开发新钢种。 国内近几年先后开发了SWRMSWRCHASWRMSWRMSWRCHASWRCHAMLASTMASTMMLSWRCHKSCMSWRCHKSCM紧固件冷镦用钢基本上满足行业的要求。但是由于对高精度、高强度紧固件钢结构连接副及非标异型件的需求日益高涨因此对高纯净度、高性能、高质量的冷镦钢需求也更为迫切。 我国冷镦钢线材批次稳定性较低纯净度不高品种规格不全导致许多合金钢、低合金钢、耐热钢和不锈钢仍主要依赖进口。冷镦钢使用企业需加强与钢铁企业合作进一步开发和使用节能型非调质钢和免退火或简化退火的热轧线材、抗延迟断裂用钢如国外开发的KNDSCrNiMoTi及中国钢铁研究总院开发的ADF等超细晶粒钢。要开发满足耐高温、耐高压、耐腐蚀要求的以及满足各种生产工艺需求的不锈钢材料加快研制达到国外同类BMSAEMNBH等水平的新钢种。 由于紧固件对冷镦钢的内在质量和表面质量要求严格我国高质量冷镦钢仍然以进口为主国内生产厂家仍然局限在几个大钢厂而且产量增长速度不快。汽车紧固件用中高档冷镦钢年超过了万t冷镦钢占汽车用优质钢材总量的~。从发达国家经验来看欧洲生产的万t棒线材有近一半用于汽车制造的冷镦线材用于汽车行业用来制造装配所需的紧固件和一部分可采用冷镦冷挤压工艺制造的零部件。近年来我国汽车紧固件进口量约占总需求量的主要来自日本、韩国等国家以及我国台湾地区。汽车紧固件的高端产品.级和.级主要使用SCM(CrMo)和SCM(CrMo)钢而国外许多汽车紧固件制造商也大量采用BMSAEBMnBH等钢种。 、汽车用紧固件的使用性能和分类 汽车用紧固件使用性能 紧固件作为主机与零部件的连接件随主机一起在各种恶劣的服役环境中接受考验应用于高温、高压、低温、振动、腐蚀、重载、交变应力、抗剪切抗扭转的各种场合。紧固件的失效和损坏引发事故或灾难的概率非常高故用于制造紧固件的材料必须严格选择。 汽车紧固件级螺栓用ML钢.级螺栓用CrMoCr钢级螺栓用CrMoCrMoSCM钢。汽车标准件用材料国内主要以宝钢为主其在国内轿车、商用车发动机等特种高强度紧固件的市场占有率较高。宝钢公司已成为一汽、东风、上汽等公司特殊标准件用钢的指定厂家。 级和级发动机用紧固件进口材料主要来自日本神户、新日铁韩国浦项等公司。进口材料淬透性好、纯净度高装配稳定成本约高于国内材料的~。 汽车用紧固件分类 汽车紧固件常用材料有钛合金、钢、铜、铝、尼龙和其他金属、非金属等材料。汽车紧固件用钢按照其产品特点可以分为种类型。 ()非热处理型主要是低碳钢系列加工的成品等级是~级。()调质型主要是中碳钢、低合金钢、合金钢系列加工成品等级是~级。()表面硬化型以MLMnMLMnMLCr为代表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产品。()非调质钢也称微合金非调质钢。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级和级的高强度紧固件。按照紧固件的加工方法紧固件用钢材又可分为热(温)锻和冷锻(冷镦和冷挤压)种。 紧固件用冷镦钢的发展趋势 由于汽车需要更高强度和耐用的紧固件在把紧固件转变成多用途的高精密汽车零部件的过程中技术进步起到关键作用。 冷镦钢发展方向为非调质钢、硼钢和超细晶粒钢而免热处理的非调质冷镦钢备受关注。非调质冷镦钢通过采用微合金化、控轧控冷等强韧化方法在加工紧固件过程中可省略冷拔前的球化退火和成形后的淬火回火处理还可减少螺纹部分的脱碳倾向提高成品率。由于非调质钢在冷镦时的硬度较线材高使得冷镦复杂形状的凸缘类螺栓时产生裂纹的机率较高而且冷镦模具寿命有所降低。为此非调质钢制造的螺栓主要为T级和级加工量少的级双头螺栓也可采用非调质钢制造。日本T级的螺栓大都用微合金非调质钢制造。 发达国家冷镦钢产业已基本形成规模重点是根据用户的要求改善冷镦钢材料的质量性能。如日本大同为降低标准件材料成本和加工成本推出了多种不锈钢螺栓和螺钉用钢高周波钢业开发了一系列不锈冷镦钢新产品利用设备优势推出SUS系列产品大大提高了钢的冷镦性能日本精线为适应建筑行业要求开发了具有良好耐蚀和冷镦性能通过淬回火硬化的马氏体冷镦钢爱知制钢公司开发了AUS系列冷锻用不锈钢分为奥氏体(A)、铁素体(F)、马氏体(M)及沉淀硬化系列。 发达国家冷镦线材具有良好的强塑性优良的拉拔性能断丝率较低晶粒大小仅为~μm。钢丝在热处理时仅加热到奥氏体和铁素体的双相区进行保温后再冷却至室温奥氏体化温度低保温时间短从而热处理后的组织细小渗碳体尺寸较小厚度较薄分布均匀呈现出特殊的“双相组织”。 我国生产非调质冷镦钢组织上为低碳含锰的铁素体加珠光体型和贝氏体型并添加微量合金元素(VTiNb和N等)细化晶粒和析出强化元素采用炉外精炼减少夹杂物通过控温轧制(锻制)、控温冷却在铁素体和珠光体中弥散析出碳、氮化物为强化相使钢在轧制(锻制)后不经调质处理即可获得中碳钢经调质后所达到的力学性能。马钢的免退火中碳冷镦钢和超细晶非调质冷镦钢两项产品已获国家专利。 结语 我国拥有世界上最先进的炼钢轧钢设备为制造汽车紧固件提供优质线材的基本条件已经具备应尽快采用专坯专用加强冷镦钢的品质管理等措施逐步缩小与发达国家的差距。

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