冷鐓鋼

力學性能要求

　　1． 屈服強度σs及變形抗力尺可能的小，這樣可使單位變形力相應減小，以延長模具壽命。　　2．鋼材的冷變形性能要好，即材料應有較好的塑性，較低的硬度，能在較大的變形程度下不致引起產品開裂。　　3． 鋼材的加工硬化敏感性盡可能的低，這樣不致使冷鐓變形過程中的變形力太大。　　二、化學成份要求 1． 碳（C） 碳是影響鋼材冷塑性變形的最主要元素。含碳量越高，鋼的強度越高，而塑性越低。實踐證明，含碳量每提高0.1%，其屈服強度σs約提高27.4Mpa；抗拉強度σb提高58.8~78.4Mpa；而伸長率δ則降低4.3%，斷麵收縮率ψ降低7.3%。由此可見，鋼中含碳量對於鋼材的冷塑性變形性能的影響是很大的。在生產實際中，冷鐓，冷擠用鋼的含碳量大於0.25%時，要求鋼材在拉拔前要進行球化退火。對於變形程度為65%~80%的冷鐓件，不經過中間退火而進行三次鐓鍛變形時，其含碳量不應超過0.4%。　　2． 錳（Mn） 錳在鋼的冶煉中與氧化鐵作用（Mn+FeO→MnO+Fe）,主要是為鋼脫氧而加入。錳在鋼中硫化鐵作用（Mn+FeS→MnS+Fe）,能減少硫對鋼的有害作用。所形成的硫化錳，可改善鋼的切削性能。錳使鋼的抗拉強度σb和屈服強度σs有所提高，塑性有所降低，對於鋼的冷塑性變形是不利的。但是錳對變形力的影響僅為碳的1/4左右。所以，除特殊要求外，碳鋼的含錳量，不宜超過0.9%。　　3． 矽（Si） 矽是鋼在冶煉時脫氧劑的殘餘物。當鋼中含矽量增加0.1%時，抗拉強度σb提高13.7Mpa。經驗表明，含矽量超過0.17%且含碳量較高時，對鋼材的塑性降低有很大的影響。在鋼中適當增加矽的含量，對鋼材的綜合力學性能，特別是彈性極限有利，還可增加鋼的耐蝕性。但是鋼中含矽量超過0.15%時，使鋼急劇形成非金屬夾雜物。高矽鋼即使退火，也不會軟化，降低鋼的冷塑性變形性能。因此，除瞭產品有高強度性能要求外，冷鐓鋼總是盡量要求減少矽的含量。　　4． 硫（S） 硫是有害雜質。鋼中的硫在冷鐓時會使金屬的結晶顆粒彼此分離引起裂紋，硫的存在還促使鋼產生熱脆和生銹，因此，含硫量應小於0.055%。優質鋼應小於0.04%，由於硫、磷和錳的化合物能改善切削性能、冷鐓螺母用鋼的含硫量可放寬到0.08~0.12%，以有利於攻螺紋。但一般沒有專為螺母順利攻螺紋而冶煉的高硫鋼材供應。　　5． 磷（P） 磷的固容強化及加工硬化作用極強，在鋼中偏析嚴重，增加瞭鋼的冷脆性，使鋼容易受酸的侵蝕，鋼中的磷還會惡化冷塑性變形能力，在拉拔時會使線材斷裂，冷鐓時使產品開裂，鋼中的磷含量應控制在0.045%以下。　　6． 其它合金元素 碳鋼中其它合金元素，如鉻（Cr），鉬（Mo），鎳（Ni），等，都作為雜質存在，對鋼的影響遠不及碳那樣大，含量也極其微小。

用途

　　用冷鐓加工方法制造緊固件、連接件(如螺栓、螺母、螺釘、鉚釘等)用的鋼稱為冷鐓鋼，俗稱鉚螺鋼。　　通常使用的有調質型合金鋼、低溫回火型合金結構鋼、低碳低合金高強度鋼、鐵素體-馬氏體雙相鋼等。　　冷鐓是在常溫下利用金屬塑性成形的。采用冷鐓工藝制造緊固件，不但效率高、質量好，而且用料省、成本低。但是冷鐓工藝對原材料的質量要求較高。　　冷鐓性能是冷鐓鋼的重要性能之一。冷鐓鋼應具備的主要性能是，具有良好的冷成形性；對於冷鐓鋼變形要具有盡可能小的阻力和可能高的變形能力。為此，一般要求冷鐓鋼的屈強比為0.5~0.65，斷麵收縮率大於50%。此外，為避免在冷鐓時表麵開裂，要求鋼材表麵質量良好，同時鋼材的表麵脫碳要盡可能小。　　標準規定鋼材應進行冷頂試驗。要求試樣冷頂鍛後冷頂鍛前高度之比為高級；1/4；較高級；1/3；普通級；1/2。一般標準規定為1/2。　　冷鐓鋼因冷成型性能良好，在機械加工行業用冷拔代替熱軋材冷切削機加工，這種工藝的優點是在節約大量工時的同時，金屬消耗可以降低10%~30%，而且產品尺寸精度高，表麵光潔度好，生產率高，是近年來興起的較先進的機加工工藝。