钢材在紧固件中的应用浅析

　　铁矿石价格居高难下，国内钢材价格挣扎求存，这场博弈战让人不禁担忧紧固件未来。紧固件，又称为“工业之米”，是一种量大面广最普通的通用基础件，在各层面都与钢铁行业联系紧密，不仅需求数量大而且应用非常广泛。

紧固件用钢需求增长明显

近年来，随着中国紧固件行业的快速发展，紧固件用钢需求也有明显增长。钢铁几乎占据紧固件产品100%的重量，同时，考虑到生产过程中15%-20%的材料损耗，一吨紧固件大约需要1.18-1.25吨钢铁，每年紧固件需要消耗钢材数量相当可观。据有关资料表明，就冷镦钢市场2003年全国紧固件需求量达到300万吨，2005年需求量增至450万吨，2006年全国需求量达到550多万吨。

钢材是紧固件中最基本的材料

　　紧固件的制造可以是钢、有色金属、不锈钢、钛合金或者其他工程材料，加工方法可以是热加工、切削加工，但90%以上通过冷镦冷剂压加工，用该工艺制造的产品精度高、质量好、生产效率高，中国的紧固件工业保持连续五年保持着两位数稳健的增长。

　　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。

　　各种紧固件通常由冷镦钢来制作。从品种分类来说，紧固件所用的钢材除了普碳钢外，还有不锈钢、高温合金钢、铝镁合金、蒙乃尔合金等等。其中不锈钢和有色金属约占耗材总量的5%—7%，除此之外主要是冷镦线材。冷镦钢线材、盘条的钢种一般为低、中碳优质碳素结构钢和低合金钢。低碳冷镦钢主要用于冷镦螺母。螺栓、螺钉的用材主要以中碳钢(ML35和SWRCH35K)为主，经调质处理后达到8级和8级以上。

　　冷镦是在常温下利用金属塑性成形的。冷镦性能是冷镦钢的重要性能之一。其性能主要体现是具有良好的冷成形性；对于变形要具有尽可能小的阻力和可能高的变形能力。冷镦钢因冷成型性能良好，在机械加工行业用冷拔代替热轧材切削机加工，这种工艺的优点是在节约大量工时的同时，金属消耗可以降低10%-30%，符合清洁生产、节约资源型企业大生产，而且产品尺寸精度高，表面光洁度好，生产效率高，是重点推广的先进机加工工艺。因此，采用冷镦工艺制造紧固件，不但效率高、质量好，而且用料省、成本低。

　　国内冷镦钢线材、盘条的开发尽管起步较晚，但发展很快，尤其进入20世纪80年代中期以后，高速线材生产线、盘条连轧生产线的纷纷投产，为冷镦钢线材、盘条的生产提供了装备上的保证。2005年末冷镦线材的生产能力达600万吨／年(约占线材总量的10—12%)。

　　与紧固件行业建立合作关系的以宝钢、马钢、邢钢、湘钢、杭钢为主的钢厂，已经形成了我国冷镦用线材的产业群。产品的品种由低碳、超低碳、中碳(调质)，低合金合金钢和表面渗碳硬化用钢几个大类，规格由5.5～42mm，几乎覆盖了紧固件用钢全部需求。

紧固件用不锈钢丝选材原则

　　通常螺栓、螺钉、铆钉等为了保证安全或者一般不用考虑温度的影响恶劣的环境或其它危险的工况。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严重腐蚀或高强度的条件，有许多不锈钢和超高强度不锈钢应运而生。

　　大多数不锈钢材料都能制成钢丝或棒材用于紧固件生产，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。