为降低CO2的排放量,防止地球温暖化，各公司都在研究开发免热处理钢材。本文将要介绍的是神户制钢公司所开发的KTCH、KNCH系列钢材。
1 省略软化热处理的KTCH系列钢
因冷锻造加工产生热（100-300℃）导致钢的连续应变时效，增大了冷锻造的负荷。为抑制KTCH系列钢的这种连续应变时效，神户制钢公司采取了以下几种措施。
① 添加Cr、B（降低固溶C、N）；
② 采取控制轧制、控制冷却的措施轧制线材。
如表1所示，由于所开发的KTCH20A钢降低固溶C、N含量显著，故在230℃条件下，即可得到与经过球化热处理的SWRCH20A钢材相同的变形抗力。这个结果表明,轧制后无需进行任何处理，就能到达和经球化热处理钢材相同的金属模具寿命。
表1 KTCH系列钢与SWRCH20A钢的性能比较
| |
开发钢（KTCH20A）
|
比较用钢材（SWRCH20A）
|
|
试样
|
轧制
|
球状化处理
|
轧制
|
|
化
学
成
分
|
C
|
0.18%
|
0.20%
|
|
Si
|
0.06%
|
0.04%
|
|
Mn
|
0.34%
|
0.47%
|
|
Cr
|
0.13%
|
0.09%
|
|
Al
|
0.039%
|
0.054%
|
|
N
|
30ppm
|
48ppm
|
|
B
|
24ppm
|
-
|
|
线
材
特
性
|
拉拔强度
|
386N/mm2
|
368N/mm2
|
463 N/mm2
|
|
断面收缩率
|
65.1%
|
75.4%
|
65.0%
|
|
固溶C含量
|
1.7ppm
|
1.6ppm
|
2.7ppm
|
|
固溶N含量
|
0.2ppm
|
1.3ppm
|
5.5ppm
|
|
变形抗力
|
室温
|
526N/mm2
|
545N/mm2
|
564N/mm2
|
|
230℃
|
468N/mm2
|
485N/mm2
|
548N/mm2
|
|
金属模具寿命（螺栓头部成形用冲模）
|
6750个
|
6700个
|
3600g个
|
2 非调质螺栓用线材KNCH系列钢
神户制钢公司所生产的JIS强度8.8级以下的KNCH系列钢材，即使不进行热处理，也可制造出凸边六角螺栓。目前，KNCH系列钢材进入实用化阶段，并已商品化。
KNCH系列钢分为基本型和重视韧性型两种。KNCH8为基本型，KNCH8P等是重视韧性型钢材。本文将要介绍的是重视冷锻造性能的8.8级非调质螺栓用线材KNCH8S。
KNCH8S钢的设计，是即兼顾部件强度又注重冷锻造时金属模具寿命的钢材，化学成分的添加及线材加工条件合理。所采取的具体措施如下：
① 降低Si含量（降低加工硬化系数）；
② 降低N含量（抑制应变时效）；
③ 适当控制拔丝加工率（降低变形抗力）。
表2所示为使用KNCH8S钢，通过进行30%的适当拉丝加工，即可得到与经过球化热处理的SWRCH45K钢材相同的金属模具寿命。另外，螺栓的各种特性（头部打击实验、楔形拉拔试验、保证值的负荷试验）也满足JIS标准。
本系列钢材不仅可以用于制作螺栓，还有很多用户将其应用于汽车上需冷锻造的部件。
表2 KNCH8S的性能
| |
开发钢（KTCH8S）
|
比较用钢材（SWRCH45K）
|
|
热处理
|
轧制钢材
|
球状化钢材
|
|
化
学
成
分
|
C
|
0.29%
|
0.45%
|
|
Si
|
0.02%
|
0.18%
|
|
Mn
|
1.45%
|
0.72%
|
|
Cr
|
0.10%
|
0.15%
|
|
Al
|
0.045%
|
0.24%
|
|
N
|
32ppm
|
46ppm
|
|
Al/N
|
14.1
|
5.2
|
|
线
材
特
性
|
0.2%耐力
|
757 N/mm2
|
460 N/mm2
|
|
拉拔强度
|
860 N/mm2
|
590 N/mm2
|
|
延伸率
|
15.5%
|
33.0%
|
|
断面收缩率
|
65.7%
|
58.0%
|
|
变形抗力
|
851 N/mm2
|
841 N/mm2
|
|
金属模具寿命（螺栓头部成形用冲模）
|
14000个
|
14800个
|
信息来源：冶金信息网
