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解读ASTM A493/A493M《冷顶锻用不锈钢丝和盘圆》标准

发布时间：2007-10-10

发布者：张力

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评论数: 2

　　ASTM美国材料试验协会在2000年重新审定了A493/A493M《冷顶锻用不锈钢丝和盘圆》标准,本标准适用于冷顶锻用冷拉不锈钢丝和热轧不锈钢盘圆,用于制作具有抗腐蚀性能的紧固件。在保证安全或考虑温度的影响,恶劣的环境或其它危险的地方,常常对紧固件用钢材的安全、耐用性和表面质量提出较高的要求，这就是钢材必须满足耐腐蚀或高强度的条件，因此，不锈钢和超高强度不锈钢已大量在紧固件制造上应用。本文给以解读如下。 

一、术语
　　本标准专用名词定义： 
⑴奥氏体钢—指材料以面心立方晶体结构为主，并且只能通过冷加工实现硬化的钢。 

⑵奥氏体--铁素体（双相）钢指材料具有奥氏体和铁素体两相组织，其中一相至少占总体积的四分之一，并且只通过冷加工实现硬化的钢。

⑶铁素体钢—指材料具有体心立方晶体结构（有时含有少量回火马氏体组织），冷加工可产生轻微的硬化（通过常规淬火—回火处理，硬度仅有稳小变化）的钢。 

⑷马氏体钢—指材料通过常规热处理或淬火可以形成变形的体心立方晶体结构，并且淬火（硬化）后的组织可按常规回火（软化）的钢。马氏体钢以退火（铁素体）状态或淬火—回火（马氏体）状态交货。 

⑸沉淀硬化钢—指材料的基体为奥氏体或马氏体组织，可以通过沉淀硬化处理（有时称为时效处理），使其硬化的钢。 

二、确定化学成分规范的指导性准则 
⑴碳—推荐成分含量定在小数点后两位，即0.04%的水平上。 

⑵锰--推荐奥氏体和其它牌号的最大含量分别定为2%和1%，易切削钢因硫或硒的含量高，必须增加钢中氮的固溶含量时，锰的含量要相应提高。 

⑶硅—最大含量选定为1%或较低水平，为适应特殊用途，有时也使用更高或更低的含量。 

⑷铬--推荐成分上下限差为2%，现行的最宽范围在3%。 

⑸镍--推荐成分上下限差一般不超过3%。对于有特殊技术要求的合金（通常镍含量较高），成分范围更宽是合理的。 

⑹钼--推荐成分上下限差一般不超过1%。对于有特殊技术要求的成分范围更宽也是合理的，钼只规定最大含量，而不规定最小含量。 

⑺磷—除生产厂因特殊要求指定要低含量外，推荐奥氏体牌号的最大含量定为0.045%,其它牌号定为0.04%。 

⑻硫—除因特殊要求需要控制在较低水平，所有牌号的最大含量推荐定为0.030%。 

三、制造 
⑴热处理 
　　奥氏体钢为保证晶间碳化物充分溶解,固溶处理温度不得低于1800°F(980℃)为防止碳化物沿晶间析出,增加晶间腐蚀的敏感性,固溶后应快速淬水冷却.
　　铁素体和马氏体钢为满足力学性能要求应进行退火处理。 

⑵交货状态 
　　盘圆以热轧或热轧后退火（或固溶）状态交货，应去除表面氧化皮。 

⑶涂层和润滑剂 
　　涂层对大多数冷镦和冷镦加工来说，必不可少的，最常用的是电镀铜涂层。可采用的涂层还包括：石灰涂层、铜涂层和其它由供需双方商定的润滑剂。 
　　钢丝最终拉拔时，在涂层外面会残留一层润滑剂，最常用的润滑剂是肥皂。可采用的润滑剂还包括：皂类、脂类和其它由供需双方商定的润滑剂。 

四、化学成分 

钢的化学成分应符合表1规定。 
表1 常用紧固件不锈钢化学成分 （W%） 
                
牌号             C max
            Ni
            Cr
            其它 
            近似中国牌号 
        
            405
            0.08
            0.50
            11.5-14.5
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.04 max
S0.03max
             
        
            409
            0.08
            0.50
            10.5-11.7
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.045 max
S0.030max
             
        
            430
            0.04
             
            16.0-18.0 
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.04 max
Cu3.0-5.0max
            1Cr17
        
            410
            0.15
             
            11.0-12.5
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.04 max
S0.03max
            1Cr13
        
            416
            0.15
             
            12.0-14.0
            Mn1.25max
Si1.0 max
P0.04 max
S0.15max
            2Cr13Ni2
        
            420
            ≥0.15
             
            12.0-14.0
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.04 max
S0.03max
            2Cr13
        
            302
            0.15
            8.0-10.0
            17.0-19.0
            Mn2.0max
Si1.0 max
P0.045max
S0.030max
            1Cr18Ni9
        
            303
            0.15
            8.0-10.0
            17.0-19.0
            Mn2.0max
Si1.0 max
P0.20 max
S0.15max
Mo0.60 max 
            Y1Cr18Ni9
        
            304
            0.08
            8.0-10.0
            18.0-20.0
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.04 max
S1.0max
            0Cr18Ni9
        
            305
            0.12
            10.0-13.0
            17.0-19.0
            Mn2.0max
Si1.0 max
P0.045 max
S0.03max
            1Cr18Ni12
        
            309
            0.20
            12.0-15.0
            22.0-24.0
            Mn2.0max
Si1.0 max
P0.045 max
S0.03max
            --
        
            310
            0.25
            19.0-22.0
            24.0-26.0
            Mn2.0max
Si1.5 max
P0.045 max
S0.03max
            --
        
            316
            0.08
            10.0-14.0
            16.0-18.0
            Mo2.0-3.0
Mn2.0max
Si1.0 max
P0.045 max
S0.03max
            0Cr17Ni12Mo2
        
            317
            0.03
            11.0-15.0
            18.0-20.0
            Mo2.0-3.0
Mn2.0max
Si1.0 max
P0.045 max
S0.03max
            0Cr18Ni12Mo3Ti
        
            321
            0.08
            9.0-12.0
            17.0-19.0
            Mn2.0max
Si1.0 max
Ti5×Cmin
P0.045 max
S0.03max
            0Cr18Ni9Ti
        
            347
            　　0.08
            9.0-12.0
            17.0-19.0
            Mn2.0max
Si1.0 max
Nb+Ta 10×Cmin
S0.03max
            1Cr18Ni11Nb
        
            630
            0.07
            3.0-5.0
            15.0-17.5
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.04 max
            0Cr17Ni4Cu4Nb
        
            631
            0.09
            6.5-7.75
            16.0-18.0
            Al0.75-1.5
Si1.0 max
P0.04 max
S0.03max
            0Cr17Ni7Al
        
            632
            0.09
            6.5-7.75
            14.0-16.0
            Mn1.0max
Si1.0 max
P0.04 max
S0.04max
Al0.75-1.5
Mo2.0-3.0
            0Cr15Ni7Mo2Al
        
            660
            0.08
            24.0-27.0
            13.5-16.0
            Mn2.0max
Si1.0 max
P0.04 max
S0.03max
Al0.35max
Mo1.00-1.50 
Ti1.9-2.35
V0.10-0.50
B0.0010-0.010
            0Cr15Ni25Ti2MoAlVB
        
五、市场及其应用

　　不锈钢为紧固件制造提供了许多重要材料，表2列出市场需求量较大的紧固件类型。 
表2 市场需求量较大的紧固件类型 
                
航空-民营、军用飞机的连接件             食品行业-食品加工、原料的存储件 
        
            建筑业-自攻螺钉、铆钉 
            能源工业-燃气、能量的生产件 
        
            汽车-排气装置、各种附件 
            航海-游艇、海水中用裸露零件 
        
            低温气体生产-用在－450℃时具有高强度、延伸率 
            石油化工、油、气-有耐腐蚀、热强度的紧固件 
        
            家庭用品-耐腐蚀紧固件 
            化工业-耐热、耐腐蚀应用 
        
            lT-电子、通讯、计算机元件 
            零售业-滚珠、铆钉、各种配件 
        
            医疗、医药-化学药品的生产 
            运动、娱乐-铆钉、紧固件、连接器 
        
            军事、国防-高强度螺栓 
            环保装置 
                     
            发电机-管道装置、架空电线元件 
            纸业-用于耐腐蚀紧固件 
                     

全部评论共 2 条

评论者：老胡

张工，你好！看过你的好多文章，受宜非浅。请问，常用紧固件不锈钢化固溶处理后的抗拉強度值在什么资料中能查到。诚谢你回复。QQ734841800，一个做了四十几年螺丝的学生，老胡。

2010-05-20

评论者：zswgjgcs

好文章，谢谢!

2009-08-20

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牌号	C max	Ni	Cr	其它		近似中国牌号
405	0.08	0.50	11.5-14.5	Mn1.0max Si1.0 max P0.04 max S0.03max
409	0.08	0.50	10.5-11.7	Mn1.0max Si1.0 max P0.045 max S0.030max
430	0.04		16.0-18.0	Mn1.0max Si1.0 max P0.04 max Cu3.0-5.0max		1Cr17
410	0.15		11.0-12.5		Mn1.0max Si1.0 max P0.04 max S0.03max	1Cr13
416	0.15		12.0-14.0	Mn1.25max Si1.0 max P0.04 max S0.15max		2Cr13Ni2
420	≥0.15		12.0-14.0	Mn1.0max Si1.0 max P0.04 max S0.03max		2Cr13
302	0.15	8.0-10.0	17.0-19.0	Mn2.0max Si1.0 max P0.045max S0.030max		1Cr18Ni9
303	0.15	8.0-10.0	17.0-19.0	Mn2.0max Si1.0 max P0.20 max S0.15max Mo0.60 max		Y1Cr18Ni9
304	0.08	8.0-10.0	18.0-20.0	Mn1.0max Si1.0 max P0.04 max S1.0max		0Cr18Ni9
305	0.12	10.0-13.0	17.0-19.0	Mn2.0max Si1.0 max P0.045 max S0.03max		1Cr18Ni12
309	0.20	12.0-15.0	22.0-24.0	Mn2.0max Si1.0 max P0.045 max S0.03max		--
310	0.25	19.0-22.0	24.0-26.0	Mn2.0max Si1.5 max P0.045 max S0.03max		--
316	0.08	10.0-14.0	16.0-18.0	Mo2.0-3.0 Mn2.0max Si1.0 max P0.045 max S0.03max		0Cr17Ni12Mo2
317	0.03	11.0-15.0	18.0-20.0	Mo2.0-3.0 Mn2.0max Si1.0 max P0.045 max S0.03max		0Cr18Ni12Mo3Ti
321	0.08	9.0-12.0	17.0-19.0	Mn2.0max Si1.0 max Ti5×Cmin P0.045 max S0.03max		0Cr18Ni9Ti
347	0.08	9.0-12.0	17.0-19.0	Mn2.0max Si1.0 max Nb+Ta 10×Cmin S0.03max		1Cr18Ni11Nb
630	0.07	3.0-5.0	15.0-17.5	Mn1.0max Si1.0 max P0.04 max		0Cr17Ni4Cu4Nb
631	0.09	6.5-7.75	16.0-18.0	Al0.75-1.5 Si1.0 max P0.04 max S0.03max		0Cr17Ni7Al
632	0.09	6.5-7.75	14.0-16.0	Mn1.0max Si1.0 max P0.04 max S0.04max Al0.75-1.5 Mo2.0-3.0		0Cr15Ni7Mo2Al
660	0.08	24.0-27.0	13.5-16.0	Mn2.0max Si1.0 max P0.04 max S0.03max Al0.35max Mo1.00-1.50 Ti1.9-2.35 V0.10-0.50 B0.0010-0.010		0Cr15Ni25Ti2MoAlVB

航空-民营、军用飞机的连接件	食品行业-食品加工、原料的存储件
建筑业-自攻螺钉、铆钉	能源工业-燃气、能量的生产件
汽车-排气装置、各种附件	航海-游艇、海水中用裸露零件
低温气体生产-用在－450℃时具有高强度、延伸率	石油化工、油、气-有耐腐蚀、热强度的紧固件
家庭用品-耐腐蚀紧固件	化工业-耐热、耐腐蚀应用
lT-电子、通讯、计算机元件	零售业-滚珠、铆钉、各种配件
医疗、医药-化学药品的生产	运动、娱乐-铆钉、紧固件、连接器
军事、国防-高强度螺栓		环保装置
发电机-管道装置、架空电线元件		纸业-用于耐腐蚀紧固件