自攻螺钉是一种轻结构紧固件,能在 的压力和转速下,钻入 厚度的纤维板或普通低碳钢板。
1制坯工序通常采用工艺为:∮6.5mm盘条→机械剥壳→冷拔(四~六道)→∮3.65~2.35mm钢丝→热处理(700℃~720℃/4~5.5h)→罐冷→出罐→精拔∮3.55~2.25mm钢丝。粗拉拔减面率70~85%,精拉拔减面率10%。影响该工序生产的主要问题是原材料的冷拔断裂、钢丝硬化速率快、拉丝模消耗大。冷拔断裂主要是氧化物夹杂的大量存在所致,图1为大颗粒Al2O3引起断裂的典型断口形貌;此外钢材表面缺陷(折叠、微裂)也是引起断裂的重要原因。图1氧化物夹杂引起的冷拔断裂形貌含有较多氧化物夹杂的原材料,在冷拔过程中.由于氧化物的相对变形率较小.所以基体与氧化物不会同时变形.这样在拉应力的作用下必然会以“脱开”的方式而形成微裂,随着内应力在微裂处的高度集中,引起微裂的扩展聚合, 后导致断裂。此外原材料随着冷拔减面率的增大,硬化严重对断裂的敏感性增大。钢丝硬化速率快与钢中Si含量有关,Si含量对力学性能的影响数据见图2。随硅的增加,钢的σb、HB的增大与δ、ψ的下降显著。图2钢中硅含量对力学性能的影响为满足自攻钉制坯工序大减面率拔丝工艺的要求, 严格控制控制Als/Alt>0.95,减少大颗粒Al2O3夹杂的数量,同时尽量将Si含量降低到0.04%以下。
为了实现上述特点:
1.自攻螺钉要采用冷镦成型工艺,以提高产品的强度、弹性 和韧性;
2.搓尖性能好,搓尖合格率>95%;
3.自攻螺钉的头要尖,比如十字槽双线快牙墙板螺钉头部尖角为25°~28°;
4.拉拔性能好,线材压缩率>70%;
5.自攻螺钉对表面硬度、渗碳层、芯部硬度及扭力矩都有严格要求。SWRCH22A是一种典型的自攻螺钉钢种。
6.良好的冷镦性能,1/2冷镦合格率100%,1/3冷镦合格率>95%;
7.满足渗碳淬火处理的盘条晶粒尺寸。自攻钉加工工艺与原料质量自攻螺钉的生产大致分为制坯、冷镦成型、搓丝和成品螺钉渗碳淬火处理等四个工序。分别对盘条性能与各工序生产及产品质量间关系进行分析。