ML08Al冷镦钢质量控制与分析

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  [摘 要]ML08Al低碳冷镦钢是目前生产4.8级以下标准件和其他复杂非标零件的关键材料,目前被广泛应用于生产螺栓、螺钉、螺母等紧固类标准件。在冷镦钢的实际生产和加工过程中,会产生很大的金属变形量,进而使钢材承受很大的变形速度,导致冷镦钢产品的质量受到影响。因此,在实际生产过程中,应该在保证ML08Al冷镦钢力学性能的前提下,对其生产工艺进行改进,进而保证产品质量。
  [关键词]ML08Al;冷镦钢;质量控制
  中图分类号:TU431 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)20-0364-01
  引言
  冷成型加工方式是一种节能、节材、高效、环保的新型加工方式,近年来得到国内外相关企业的广泛应用。我国每年的冷镦钢需求量高大500万吨左右,因此,这就要求相关生产企业提高生产效率,同时也要保证生产质量。ML08Al冷镦钢是一种生产控制难度较大但用途十分广泛的材料,所以加强对这种材料的质量控制,有利于提高钢铁企业和相关企业的经济效益。
  1 工艺流程及性能要求
  1.1 冷镦钢生产工艺流程
  冷墩钢盘条的工艺路线依次加热、高速线材控轧控冷、检验、打包称重、成品人库。各部分工艺都有独特的控制参数范围、检验标准。
  1.2 性能要求
  冷镦性能是冷墩钢的重要性能之一,为了使冷镦钢产品具有更好的冷镦性能,生产过程中往往需要将冷镦钢的屈服强度比控制在0.5-0.65之间,同时断面收缩率也要控制在50%以上。此外,为了减少钢材表面的开裂情况,就要求钢材的表面质量良好,同时尽可能减少钢材表面脱碳情况。冷墩钢在加工过程中,由于变形量较大,承受的变形速度很高,因此要求冷墩钢必须具有良好的加工性能和力学性能。特别是用于汽车、工程建筑机械等方面的钢材,其零件工况恶劣,钢材受力较大,因此,人们对这类钢材性能的要求更加严格,生产难度也比较大。
  2 某ML08Al冷镦钢生产单位设备情况
  加热炉一座,粗轧550mm H×4+V×4,中轧450mm H×2+V×2,预精轧H×2+V×2,精轧10架45度侧交,1个集卷站,两台进口打包机,两个卸卷台。
  3 冷镦钢失效模式
  3.1 冷镦钢冷镦开裂
  冷镦钢的冷镦开裂很大程度上取决于炼钢的质量:钢的化学成分、钢的冶炼成分的均匀性、钢的冶炼的成分的纯净度、有害元素的含量等是保有证冷墩钢性能的基础,但轧制生产过程中,铁型控制必须严格按工艺进行控制,不然开裂依然会有。例如,如果粗中轧铁型过大,进行ML08Al试轧时,会出现较深的裂纹,而进行收料处理后,裂纹情况有所改善;在预精轧阶段,预精轧椭圆孔型过充满,最预精轧椭圆进行放料处理后,裂纹明显好转或消失;精轧机中成品前3—4架的孔型过充满,对椭圆孔进行收料、圆孔进行放料处理后,裂纹变细或消失。因此可以判定,ML08Al冷镦钢产生开裂主要是由于孔型过充满导致的。
  3.2 擦伤
  目前冷镦钢产品无外包装,因此盘条端部多数存在擦伤问题,包装时打包机两侧压紧装置磨损与线卷端部摩擦造成擦刮伤,此外在吊运过程中,不合理装卸造成卷与卷的端部相互刮碰产生擦伤。
  3.3 拉拔断丝
  盘条内部含有杂质、钢坯表面缺陷或者酸洗效果不佳都会导致钢材断丝率增高。盘条内部含有杂质,会导致拉拔过程中出现钢材劈裂的情况,盘条内部的杂质主要是盘条精抽不到位导致的。此外,盘条表面结疤缺陷在拉拔过程中会成为应力集中点,进而造成拉拔断裂,盘条表面的裂纹也会向内扩展导致断丝。盘条拉拔前需要经过多数酸洗,进而去除表面的氧化铁皮,如果氧化铁皮去除不净不仅会增加磨耗,也会增加断丝率。
  4 线材表面质量控制措施
  4.1 折叠类缺陷控制措施
  生产厂家要严格制定钢坯加热炉制度并严格执行,确保钢坯心部温度达到预定温度范围,禁止轧低温钢。孔型设计工作应该更加科学,同时,合理分配各道次压下量,避免轧件展宽过大,在孔型出现中过充满现象,这样能够有效较少皱折及由耳子导致的折叠缺陷。此外,正确安装导卫、导板,及时更换调整导卫,消除因导卫、导板引起的折叠缺陷。同时,初轧过程中产生的划伤也会影响后续的轧制过程,进而形成折叠缺陷。因此,其导卫、导板中是否磨损有毛刺或异物也应引起注意。
  4.2 裂纹处理措施
  根据上述出现裂纹问题的主要原因,可以采用下列方式进行质量控制:第一,粗中轧铁型标准调整。将粗轧前一半的机架次的铁型分别调整到正常铁型,避免粗轧后面过充满;第二,轧制ML08Al时,对粗轧后面的椭圆孔磨槽和中轧机架磨槽进行更换,避免轧槽磨损严重,出现椭圆孔过充满或轧痕情况;第三,轧制ML08Al时,预精轧阶段使用的预精轧辊环需要全部更换,辊缝按照标准进行控制,同时15#天地铁型按标准控制;第四,轧制ML08Al时,精轧机的进口导卫要使用6.5系列专用导卫,同时对精轧机辊缝进行优化处理,将1精轧机前几架辊缝的标准减少0.1mm,精轧机后二、三架标准辊缝提升0.07mm。
  4.3 正常生产ML08Al的调整思路
  第一,生产ML08Al钢的分工。工段长需要在力学观察顶锻情况下,及时作出调整指令,轧钢班长需要负责线上协调调整;第二,顶锻开裂时要及时更换预精轧与精轧机导卫,若更换导卫之后,顶锻开裂情况并未明显改善,则需要对精轧机前几架进行收料调整,若对精轧机进行调整后顶锻开裂情况也无明显好转,则需要调整预精轧和中轧的铁型;第四,对粗、中轧进行收料处理后,需要适当缩小滚动导卫的开口度,以免轧件尾部出现倒坯情况。
  4.3 运输过程控制
  盘条包装、运输。冷镦钢产品生产完成之后,需要经过多次倒运才能送达客户手中,因此,运输过程中的碰撞、摩擦会导致产品出现质量缺陷,进而影响客户的满意度。因此,在产品运输之前,相关企业应该重视产品的包装工作,做好相应的保护工作。同时,也应该在运输过程中加草垫、泡沫等防护措施。
  结语:
  我国冷镦钢生产技术经过多年的发展,已经取得了一些成就,但就实际情况来看,现阶段的生产过程中,冷镦钢的质量还无法保证,因此,相关生产企业应该重视冷镦钢的质量控制,以便推动我国钢铁行业的发展。冷镦钢生产企业应该虚心借鉴其他厂家的成功经验,进而改善自身的生产工艺,确保ML08Al冷镦钢产品的生产质量。
  参考文献
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