自攻螺釘是一種輕結(jié)構(gòu)緊固件，能在一定的壓力和轉(zhuǎn)速下，迅速鉆入一定厚度的纖維板或普通低碳鋼板。為了實(shí)現(xiàn)上述特點(diǎn)，第一，自攻螺釘要采用冷鐓成型工藝，以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、彈性極限和韌性;第二，自攻螺釘?shù)念^要尖，比如十字槽雙線快牙墻板螺釘頭部尖角為25°～28°;第三，自攻螺釘對表面硬度、滲碳層深度、芯部硬度及扭力矩都有嚴(yán)格要求。
SWRCH22A是一種典型的自攻螺釘專用鋼種。為滿足其制作工藝的特殊要求，對盤條質(zhì)量提出以下要求：①良好的冷鐓性能，1/2冷鐓合格率100%，1/3冷鐓合格率>95%;②搓尖性能好，搓尖合格率>95%;③拉拔性能好，線材壓縮率>70%④滿足滲碳淬火處理的盤條晶粒尺寸。
自攻釘加工工藝與原料質(zhì)量
自攻螺釘?shù)纳a(chǎn)大致分為制坯、冷鐓成型、搓絲和成品螺釘滲碳淬火處理等四個(gè)工序。分別對盤條性能與各工序生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量間關(guān)系進(jìn)行分析。
1制坯工序
通常采用工藝為：∮6.5mm盤條→機(jī)械剝殼→冷拔(四～六道)→∮3.65～2.35mm鋼絲→熱處理(700℃～720℃/4～5.5h)→罐冷→出罐→精拔∮3.55～2.25mm鋼絲。粗拉拔減面率70～85%，精拉拔減面率10%。
影響該工序生產(chǎn)的主要問題是原材料的冷拔斷裂、鋼絲硬化速率快、拉絲模消耗大。冷拔斷裂主要是氧化物夾雜的大量存在所致，圖1為大顆粒Al2O3引起斷裂的典型斷口形貌;此外鋼材表面缺陷(折疊、微裂)也是引起斷裂的重要原因。
含有較多氧化物夾雜的原材料，在冷拔過程中.由于氧化物的相對變形率較小.所以基體與氧化物不會(huì)同時(shí)變形.這樣在拉應(yīng)力的作用下必然會(huì)以“脫開“的方式而形成微裂，隨著內(nèi)應(yīng)力在微裂處的高度集中，引起微裂的擴(kuò)展聚合，最后導(dǎo)致斷裂。
此外原材料隨著冷拔減面率的增大，硬化嚴(yán)重對斷裂的敏感性增大。鋼絲硬化速率快與鋼中Si含量有關(guān)隨硅的增加，鋼的σb、HB的增大與δ、ψ的下降十分顯著。
為滿足自攻釘制坯工序大減面率拔絲工藝的要求，必須嚴(yán)格控制控制Als/Alt>0.95，減少大顆粒Al2O3夾雜的數(shù)量，同時(shí)盡量將Si含量降低到0.04%以下。
2冷鐓成型工序
該工序出現(xiàn)的廢品為螺釘帽裂。從鐓裂形態(tài)分析，導(dǎo)致開裂的原因應(yīng)有以下幾個(gè)方面。
1)盤條表面質(zhì)量
這是影響自攻釘冷鐓成型的最直觀的因素。盤條表面局部存在的裂紋、折疊等缺陷造成分布不均的帽裂廢品。絲徑偏大的產(chǎn)品鐓裂比例大于小螺釘。
2)夾雜物的影響
由于拉拔減面率極大，原盤條內(nèi)部夾雜移至近表面，導(dǎo)致螺釘呈“炸裂“形態(tài)。
3)鋼絲球化效果的影響
按緊固件行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自攻釘生產(chǎn)要求鋼絲球化處理后球化級(jí)別達(dá)到4級(jí)以上，由于一些自攻釘生產(chǎn)廠采用土爐進(jìn)行退火，爐溫控制波動(dòng)范圍大，未達(dá)到球化效果，鋼絲塑性差，冷鐓時(shí)螺帽亦呈45度剪裂。
