自攻螺钉用钢的质量分析

    SWRCH22A是一种典型的自攻螺钉钢种。为满足其制作工艺的特殊要求，对盘条质量提出以下要求：①良好的冷镦性能，1/2冷镦合格率100％，1/3冷镦合格率＞95％；②搓尖性能好，搓尖合格率＞95％；③拉拔性能好，线材压缩率＞70％④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。 
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，zui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的下降十分显著。 
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，必须严格控制控制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。