冷鐓工藝對金屬材料的要求
作者：溫州金誠冷鐓標準件有限公司 來源：http://2smj.com 更新時間：2021/8/5 10:50:16 點擊次數(shù)：
冷鐓工藝對金屬材料的要求
金相組織要求為使鋼材能更好地適應冷鐓工藝，對于鋼的結構、晶粒大小與形式、非金屬夾雜物的分布都有一定的要求。
⑴鋼的組織結構鋼中除了鐵素體外，還有珠光體。含碳量越高，珠光體數(shù)量越多。鐵素體是軟的基體，在軟的基體中嵌有硬的珠光體顆粒。成堆的珠光體分布對于冷變形是不利的，會形成裂紋。鋼材的組織要緊密均勻，因此。冷鐓用鋼要用盡可能均勻分布、球狀的晶粒結構。
⑵晶粒度金屬的變形是由于晶粒的滑移和晶粒本身的變形而發(fā)生的。在一定的體積內，細晶粒金屬的晶粒數(shù)必然比粗晶粒金屬的多，塑性變形時位向有利于滑移的晶粒也較多，變形能夠較均勻地分散到各個晶粒。相應地細晶粒金屬的變形不均勻性和由于變形不均勻性所引起的應力集中均較小，使開裂的機會也小，出現(xiàn)開裂前可承受的塑性變形量增加，對外反映出塑性較好。晶粒越小，所產(chǎn)生的激發(fā)相鄰晶粒滑移的應力也越小。
為使變形繼續(xù)進行，必須增大外加的應力，對外反映出變形抗力較大。因此冷鐓不宜采用過細晶粒的鋼材。晶粒太大，又會使工件表面粗糙，產(chǎn)生明顯的傷痕和裂紋。粗晶粒鋼的加工硬化敏感性比細晶粒鋼大，塑性較差，冷變形性能也差。冷鐓用鋼的晶粒度要求為4-6級，晶粒的大小規(guī)范如下：晶粒平均直徑約（0.02-0.06）mm；每mm2晶粒數(shù)約為250-2300個；晶粒的平均面積約（400-4000）μm2。
⑶非金屬夾雜物 不管用什么方法冶煉鋼材，總會有或多或少的非金屬夾雜物。氧化物或硫化物等夾雜物，會使金屬緊密的晶體結構發(fā)生間斷。夾雜物的形式、數(shù)量和分布情況不同，對于鋼材的冷變形性能的影響也各異。冷鐓用線材是熱軋鋼材經(jīng)冷拔后使用的，在軋制和冷拔過程中，這些夾雜物已沿著變形方向被拉長。一般說來，細微、均勻分布的夾雜物為害不大。
細小且分散的硫化物夾雜物可以較好地隨著變形方向變形，因而較其他一些隨之變形的夾雜物為害稍小。特別有害的是氧化鋁夾雜物。氧化鋁微小顆粒不僅極硬，會損傷模具；而且很難與鋼的基體結合在一起，常常在劇烈的冷變形中使工件產(chǎn)生撕裂。粗的或者細而局部集中的夾雜物，對鋼的冷鐓性能影響很大。
4、 表面質量要求普通熱軋鋼的表面狀態(tài)大多數(shù)不夠好。熱軋鋼材的表面缺陷經(jīng)過冷拔（如果壓縮比太小）也無法消除，造成冷鐓產(chǎn)品的表面缺陷及廢品，嚴重的將無法進行生產(chǎn)。
⑴坯料表面缺陷鋼在冶煉時，鋼錠留有的氣泡、縮孔等缺陷。經(jīng)過熱軋和冷拔，使線材帶有比較嚴重的貫穿性縱裂，在鐓鍛時會明顯地暴露在產(chǎn)品表面。原材料在軋制中的折疊、耳子、偏析、裂縫等缺陷，在冷鐓中會造成嚴重危害。如：螺栓的斷頭、螺母的開裂；工件在搓制螺紋時，螺坯被碾壓成兩半等。原材料在酸洗中處理不當，在鋼材表面產(chǎn)生麻點、銹蝕。
如果麻點、銹蝕輕微，經(jīng)過冷拔，凹坑被拉長，在表面基本上顯不出痕跡，冷鐓中不致于因此而出現(xiàn)裂紋。如果凹坑嚴重就會形成裂口；裂口多呈現(xiàn)于工件變形量大的棱角處。材料表面裂縫等缺陷越深，冷變形性能就越差。
實驗表明：無論冷拔還是冷鐓，裂紋的形狀對于變形程度的影響不大，但是裂紋深度的影響是很大的。對于變形程度較大的冷鐓材料，表面缺陷的臨界深度是0.04-0.10mm,更深的缺陷必須避免。鋼材在低碳氣氛中加熱會引起脫碳。雖然脫碳從產(chǎn)品的外觀質量看不出什么，但是工件表面含碳量的任何變化都會對工件的機械性能產(chǎn)生重大影響。
特別對含碳量0.30%以上的鋼材，表面脫碳對工件的疲勞強度和耐磨性明顯有害。為防止脫碳材料在退火時，應使用保護氣體。和脫碳相反的是滲碳。鋼在高溫高碳環(huán)境中會產(chǎn)生滲碳。盡管滲碳對于成品是相當于在軟核上產(chǎn)生硬殼是可以接受的，有時是需要采用的方法，但是對于冷鐓工藝來說是相當有害的。有滲碳層的鋼材表面象蛋殼那樣又薄又硬。
在材料改制或者冷鐓時，材料表面會產(chǎn)生裂口或者剝離，降低鋼材的冷變形性能。因此，冷鐓用鋼材應當完全避免脫碳和滲碳。鋼材的脫碳和滲碳情況可采用金相顯微鏡檢查。
⑵尺寸精度要求線材的尺寸精度對于冷鐓產(chǎn)品質量及工藝過程有很大影響。冷鐓用線材和模具通常是專業(yè)化分別加工的。若線材直徑超出最大允許值，則鐓鍛時工件頭部的金屬就過多，將產(chǎn)生不良飛邊或者使工件桿部彎曲。
或者因線材直徑大于凹模?？字睆蕉惯M料困難。以及工件桿部被凹?？桌?，在?？變燃眲⌒纬山饘倭?。若線材直徑小于最小允許值，則在鐓鍛時金屬不能完全充滿模腔，造成工件棱角不清。所以冷鐓用材料要充分接近真圓，直徑均勻。冷鐓用線材的直徑允差一般為0.20-0.35mm，不圓度允差為直徑允差的1/2。
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