mft8非调质钢螺栓的形变强化效应

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1、冷作硬化非调质钢螺栓的形变强化效应DeformationStrengtheningEffectofMicroalloyedSteelforColdHeadingBolt蔡璐，王章忠，赵秀明，贺显聪（南京工程学院材料工程学院，南京211167）CAIlu,WANGzhang-zhong,ZHAOxiu-ming,HExian-cong(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,NanjingInstituteofTechnology,Nanjing211167,China)摘要：根据形变强化非调质钢螺栓的制造工序，对MFT8非调质钢原材

2、料、冷拔和时效处理三种状态下的形变强化效应进行了研究，比较了它们的形变硬化指数及力学性能，研究分析了组织对其性能的影响。实验结果表明：MFT8非调质钢形变强化效应明显；时效处理后仍具有良好的形变强化能力，可以确保螺栓在使用时的安全性；强化后的螺栓各项力学性能指标达到8.8级技术要求，研究材料能够取代调质钢制造高强度螺栓。关键词：形变强化；非调质钢；螺栓中图分类号：TG111.7,TG142Abstract：AccordingtomanufacturedproceduresoftheMFT8boltformicroalloyedsteel,deformationstren

3、gtheningeffectsforRawmaterial,cold-drawingandagingtreatmenthavebeenstudied,respectively.strainhardeningexponentsandmechanicalpropertiesarecompared,andtheeffectsofmaterialpropertiesonmicrostructuresareanalyzed.TheresultsshowthatdeformationstrengtheningeffectoftheMFT8boltformicroalloyedste

4、elisobvious.Itstillpossessesfavorabledeformationstrengtheningperformanceafteragingtreatmenttoinsuretheusesafetyofbolts.Thestandardofallkindsofmechanicalpropertiesofdeformationstrengtheningbolthasreached8.8grade,therefore,theMFT8formicroalloyedsteelcansubstitutequenchedandtemperedsteelfor

5、manufacturinghigh-strengthenedbolts.Keywords：Deformationstrengthening；microalloyedsteel；blot标准件螺栓在工程及机械领域中用量大、范围广，形变强化非调质钢制造8.8级高强度螺栓可省去调质处理工艺，减少热处理工序和设备，降低能源消耗，缩短生产周期，同时避免了在热处理过程中由于变形或淬火裂纹所造成的废品，具有广阔的应用前景[1-4]。通常用形变硬化指数n表征材料的形变强化能力，n值越大，均匀变形量越大，冷成形性能好，强化效果明显。非调质钢螺栓的主要生产流程为：热轧线材-酸洗-冷拔-滚丝

6、-时效，原材料经冷拔后形变强化，其力学性能如何，能否取代调质钢制造高强度螺栓，时效后的形变强化的余量能否确保螺栓使用的安全，需要进行实验研究。1实验材料和方法MFT8钢原材料为φ9mm的热轧线材，化学成分(质量分数%)为：C0.21，Si0.13，Mn1.37，P0.015，S0.005，Nb0.04，Al0.047。实验材料经酸洗、表面预处理后进行冷拔强化，减面率分别为25%和30%。在CSS-44300型电子万能试验机上对原材料、冷拔材、时效后的试样进行拉伸实验，并分别在均匀变形区间任意取数点计算应变硬化指数，按GB/T228—2002标准选取5倍试样；在JSM-6

7、360LV型扫描电镜上观察其组织形貌。纵向线切割制取透射电镜试样，经双喷电解减薄后在H-800型透射电镜(TEM)下分析微观组织。实验方案为：（1）原材料形变强化效果研究，评判其冷成形性能及形变强化的效果；（2）比较两种不同减面率的冷拔材料形变强化效果，优选其中一种进行时效处理；（3）分析时效后螺栓产品最终的力学性能是否达到技术要求，测试最终形变强化指数，预测其使用时的可靠性。2实验结果2.1各种状态下材料形变强化效果及性能8.8级（M不大于16mm）螺栓技术要求[5]：抗拉强度大于800MPa；屈服强度大于640MPa；断后伸长率为12