超细晶粒钢在高强度精密螺丝生产的应用

如果超细晶粒钢能作为线材供应，这种线材就可以成为一种新的高强度非调质冷轧用钢。为生产具有超细晶粒组织的线材，必须进行连续的大塑性变形轧制。大塑性变形加工法包括了多向加工法。多向加工是一种锻压加工，为实现连续轧制，日本开发了连续多向加工用的连续中温轧机，它由三部分构成，（1）连续轧制；（2）中温控制轧制；（3）椭圆-方孔型多向轧制。

以0.01C-0.2Mn-0.3Si组成的钢为试验材料，日本采用连续中温轧制的紧凑式工艺试制了细晶钢。以直径6mm的线材为原料，在轧制温度为500℃的情况下轧制至3mm，生产了数10kg的线材。该线材与轧制方向平行的断面组织为超细等轴组织。由于采用了连续中温轧制工艺，因此可以进行大的塑性变形，形成微细组织。尤其是，采用连续中温轧制法生产的线材可以冷拔丝至直径1.3mm。日本降矢技术研究所以这种线材为原料，采用双冲程冷锻方式生产了M1.6微型螺丝。锻造螺丝头部（凹槽）时有无发生裂纹是评价成形是否良好的标准。作为对比材料，将SWCH16A冷锻用钢的冷拔线材加工成微型螺丝。采用SWCH16A钢冷拔线材生产的微型螺丝的头部出现了裂纹。另一方面，在中温轧制时结合冷轧生产的钢丝的抗拉强度达到了1050MPa。螺丝头在锻压时没有发生裂纹。微型螺丝的断面组织为超细组织。作为对比的SWCH16A钢的组织为相当粗大的组织。

作为这种超细晶粒组织的高强度螺丝已应用于松下智能手机P-07C，随后又应用于P-03E和ELUGA，累计生产的螺丝数量超过大约10000颗，在世界上最先实现超细晶粒组织金属的批量生产和实际应用。

在批量化生产方面，由日本降矢技术研究所负责实施；在线材生产方面，由大阪精工株式会社和物质材料研究所进行了5年以上的共同研究，由此实现了超细晶粒组织金属的批量生产和实际应用。