[发明专利]一种12.9级紧固件用高耐候冷镦钢及生产方法

说明书

本发明公开了一种12.9级紧固件用高耐候冷镦钢及生产方法，属于冷镦钢生产技术领域。其主要化学成份组成及质量百分比含量为：C：0.35％～0.45％、Si：0.30％～0.50％、Mn：0.60％～1.00％、Cr：0.60％～0.83％、Ni：0.50％～0.80％、Cu：0.20％～0.40％、Mo：0.05％～0.15％、Ti：0.01％～0.06％、Alt：0.015％～0.040％、RE：0.01％～0.10％、P：0.010％～0.030％、O≤0.0015％、N≤0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。抗拉强度Rm≥1220MPa，屈服强度R_p0.2≥1100MPa，断后伸长率A≥8％，面缩率Z≥44％，屈强比≥0.9，满足12.9级冷镦钢钢种的性能要求。

技术领域

本发明属于冷镦钢生产技术领域，更具体地说，涉及一种12.9级紧固件用高耐候冷镦钢及生产方法。

背景技术

冷镦钢主要用于生产螺栓、螺钉、螺母等紧固件，我国铁路建设保持较快发展，新建高规格铁路和既有线路改造为高速动车组、大功率机车、重载货车等行为为紧固件提供了新的市场需求，铁路线路上在役装备的更新换代也为紧固件提供了市场空间。中国地域辽阔，自然气候环境复杂，随着轨道交通事业的发展，对其紧固件用冷镦钢提出了更高要求，急需开发具有优良的耐候性能的冷镦钢材料，我国风电、桥梁等领域也对具有高耐候性能的紧固件用钢有着迫切需求。

目前我国耐候建筑用钢如板材、型钢方面研究较多，产品也相对成熟。耐候冷镦钢虽有一定的研究积累，但大部分强度级别较低或者成本较高，应用也不甚广泛，而高耐候性能紧固件用钢的研究几乎空白。随着轨道交通用紧固件应用环境的复杂化，急需开发低成本的具有高耐候性能的高强度冷镦钢材料。在进行耐候钢的制造中，经多年实验，耐候性指数I≥7.0时，钢材表现为高耐候性，在保证高耐候的情况下提升冷镦钢的强度，是制造高性能紧固件亟待解决的问题。

中国专利申请号为：200710192043.4，公开日为：2008.07.09的“一种高强度耐腐蚀紧固件用钢”其公开了一种高强度耐腐蚀紧固件用钢，材料的化学成分组成(重量百分比)为：C：0.14％～0.17％，Si：0.17％～0.24％，Mn：0.50％～0.70％，Cr：0.85％～0.95％，Ni：0.25％～0.35％，Cu：0.20％～0.25％，Al：0.25％～0.35％，余量为Fe。此发明方法生产的钢制作的紧固件具有较好的抗氧化和防腐性能，屈服强度达到320－370MPa，抗拉强度为490－520MPa，具有良好的冷拔、冷镦和热顶锻等加工工艺性能，同时具有较好的抗氧化和防腐性能，能满足腐蚀环境中的高应力和高松弛条件下工作要求；但其抗拉强度在520MPa以下，不能用于制作高强度级别的紧固件。

中国专利申请号为：200810120807.3，公开日为：2009.04.01的“耐大气腐蚀的08CrNiCu低合金高强度免退火冷镦钢及生产工艺”，其按重量百分比计，化学成分配比为C：0.5～0.90％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.55～0.65％，P：0.005～0.025％，S：0.005～0.02％，Cr：0.65～0.75％，Ni：0.25～0.30％，Cu：0.35～0.40％，其余为Fe和不可避免的杂质。其生产的钢材能在大气和水环境下，材料表面耐氧化腐蚀，具有较长的使用寿命；免淬火直接冷墩成型，工艺无须通过冷加工前的软化退火工序，能耗大幅降低，金属消耗小，生产周期缩短，工作效率高；因合金加入量降低而成本降低，但强度高，可用于加工8.8级螺栓及配套螺母；但其强度级别不高，不能适应冷镦钢日益增长的强度要求。