曹二转 宋素格 陈占杰 杨晓奇 李伟 石杰

（安阳钢铁股份有限公司）

0 引言

高强度紧固件制造一般在拉拔、冷镦前需要进行退火处理，以降低材料的强度和硬度，提高塑性，避免材料加工开裂。然而，对材料进行退火处理在增加生产成本的同时还会带来环境污染，因此，紧固件制造行业迫切希望钢铁企业能够生产可直接拉拔、冷镦的免退火冷镦钢线材。从文献资料可知，钢中添加提高淬透性的硼，降低钢中的Mn、Cr、Si 等提高淬透性合金元素和降低碳含量，使得线材轧态的硬度降低，从而间接地改善钢的冷加工性能[1]，轧制时采用TMCP 工艺，利用形变诱导铁素体相变轧制和低温轧制相结合的加工方法，得到铁素体加珠光体和少量颗粒状碳化物组织，使其具有良好的综合力学性能。热轧态低碳硼钢的强度和冷成形性与经退火后的中碳钢或中碳合金钢相当[2]，因此，热轧态低碳硼钢可省去球化退火处理工序，用来制造 6.8 ～10.9 级结构用紧固件。

为了适应市场需求，满足用户要求，安钢在SWRCH35K 和ML40Cr 冷镦用钢基础上，研制开发的高强度紧固件用低碳含硼钢10B21，通过调整材料的成分、在摩根六代高速线材轧机上采用TMCP 轧制工艺，控制钢材所需的组织及性能，达到钢材直接拉拔、冷镦的免退火要求。

1 化学成分设计

1.1 C、Si 含量

C 元素作为决定机械性能的主要元素，强度随着C 含量的增加而提高，冷镦性能下降。Si 能提高钢的强度和硬度，降低其塑性和韧性。冷镦钢的冷镦性能随着硅含量的增加而下降。……