35VB鋼生產M36高強度螺栓的可行性分析

  35VB鋼始見于GB/T1231-84《鋼結構用高強度大六角頭螺栓、螺母、墊圈技術條件》,該標準中螺栓的最大直徑規格為M30。

  1987年5月,在原鐵道部科技局、原冶金部鋼鐵司聯合主持的鑒定會上,通過了“高強度螺栓用新鋼種35VB”的鑒定轉產和“35VB新鋼種高強度螺栓”新產品的鑒定。這兩項科研成果是由原鐵道部科學研究院、大冶鋼廠、上海標準件公司、上海先鋒螺絲廠、原鐵道部大橋工程局橋梁科學研究所、清華大學等六家單位經過十年研制成功的,但當時的研制僅限于M30及以下規格。

  螺栓用鋼的冷變形性能系指冷鐓性能和螺紋滾軋性能,是以盡可能小的變形拉力和盡可能高而不產生破裂的變形能力來評價的。一般認為考核塑性的可靠性指標—斷面收縮率ψ在50%以上比較合適,而35VB鋼ψ在56%以上。冷頂鍛試驗時,當鐓粗高度減小到1/2、1/3時,表面均未出現裂紋,證明35VB鋼有良好的冷變形性能。

  螺栓的最終性能主要決定于螺栓淬火后的金相組織,35VB鋼淬火后的金相組織是大量板條狀馬氏體與少量變晶馬氏體。經適當的回火溫度處理,35VB鋼的力學性能完全能滿足GB/T3098.1中10.9級高強度螺栓的要求。

  通過對35VB鋼斷裂韌度和應力腐蝕門檻值測定,以及大量的生產實踐證明,選用大于440℃回火工藝,在使用中不會發生延遲斷裂。與同類其他鋼種相比,該鋼種不僅具有優越的綜合性能,而且充分考慮了V、B等合金元素在我國的富有資源,容易形成批量生產。

  35VB在大冶鋼廠、石家莊鋼廠等國內大型鋼鐵生產廠家經過20多年的批量生產,工藝成熟,質量穩定。相對于35CrMo、42CrMo,35VB在生產高強度螺栓時不再進行退火處理,符合我國節能減排的方針,而且該鋼材具有良好的冷變形性能,適合于冷鐓生產高強度螺栓,生產效率高,生產周期較短。35VB熱處理工藝較為簡便,適合常規水淬工藝。

  35VB具有較高的抗低溫脆斷性能,特別適合于我國北方地區的橋梁、高層建筑等室外環境使用,根據檢測結果對比,35VB抗低溫脆斷性能不低于35CrMo、42CrMo,具有較高的抗延遲斷裂性能,特別適合風電機組等野外安裝使用。