未来，我国紧固件制造产业仍将持续发展。冷镦用钢的材料改制过程是冷镦生产工艺流程中的重要组成部分，直接影响到冷镦产品的质量和生产的正常进行。

一、 材料改制

　　材料改制的工艺流程大致如下：

　　⑴材料改制热处理

　　冷镦用钢根据材料改制过程加工工艺要求和热处理前后次序不同，主要分为：钢材热处理、中间热处理和成品线材处理（对材料有特殊要求时采用）。

　　钢材热处理是对热轧钢材在冷拉拔之前的预先热处理。其目的在于：改善钢材的原始组织，减低钢材硬度，提高钢材塑性，以满足冷拔变形的需要。对于中碳钢以下（C＜0.25%）的碳素结构钢和部分低合金结构钢，如果不存在其他缺陷，因其硬度较低，塑性较好，一般不预先进行热处理。但是，为了钢材在材料改制过程中工艺性的稳定，许多工厂不论热扎钢材是否存在缺陷，全部先进行热处理。

　　对于含碳或合金元素较高的钢种（35钢以上的碳素钢和低合金钢），在热轧后空冷条件下，其硬度较高，塑性较差，给冷拔变形造成困难，不仅会增加拉拔力和拉丝模具的磨损，而且往往由于钢材的硬度较高，塑性较低，冷拔时，钢材内部或表面形成裂纹，造成废品（这些钢材在热轧后多具有粗大片状珠光体或网状渗碳体，在拉拔过程中渗碳体易被破碎）。

　　⑵材料改制对产品质量的影响

　　材料改制对产品质量的影响很大。螺栓类杆类零件的“断头”缺陷、冷镦件表面的开裂缺陷是冷镦生产中主要的废品现象，引起这类缺陷的原因有些是材料改制过程中所引起的。

　　⑶螺栓断头的产生原因及其控制

　　按照GB3098.1-2010国家标准，对不经热处理的冷镦螺栓要进行头部坚固性试验。在试验中，螺栓头部的断裂现象称为“断头”。断头一般表现为两种形式：头部起夹层而导致开裂；头杆结合部或毗邻部位的断裂。

　　工件头部起夹层而引起的开裂的原因较简单，一般是冷镦工艺不当所致。当预镦工序的冲模与凹模的中心位置调整不当，使预镦件头、杆同轴度差，头部形成明显的歪斜，在成形时会产生废品。如线材直径偏小，是镦锻比增加，在镦粗时易发生纵向弯曲，使金属流线紊乱，晶粒间的有机联系被分离，也会产生断头现象。对于因冷镦工艺不当引起的断头，只要改进工艺设计即可。

　　头杆结合部的断裂，有些是材料改制过程中的原因所致。生产实践和试验研究表明，钢材冷变形性能的好坏对工件的质量起决定性作用。钢材质量由两方面形成：一是钢厂出厂的钢材性能必须具备冷镦用钢的要求；另一方面是钢材在改制过程中必须有利于保障或提高钢材的冷镦性能。

　　钢材原始组织缺陷常见的有：钢材中有较严重的偏析组织存在，在偏析处有碳、磷、硫等非金属元素集聚，会降低钢材的冷变形性能，导致工件断裂。一般沸腾钢较容易出现偏析。钢中有缩孔残余、疏松、非金属夹杂物等缺陷，或有以粗大晶粒呈现的过热组织结构，从而显示出脆性。

　　在材料改制过程中，由于工艺处理不当引起钢材缺陷的因素有：钢材在酸洗中的氢脆，在退火中由于过热使晶粒粗大而导致脆断。当材料改制中拉拔变形量落在临界变形度范围内，在再结晶退火后产生晶粒粗大，也会出现断头现象。

　　当工件的头部与杆部的变形量相差较大，所引起加工硬化程度相差也就较大，导致头杆结合强度较低时也会引起断头。如凹穴六角螺栓粗梗工艺较细梗工艺较少出现断头，凹穴冷镦工艺较切边冷镦工艺断头现象也少。就是因为前者头、杆强度差少，在生产中小规格产品出现断头较少，这是因为小规格产品所用材料在轧钢及拉拔时经过多次轧压使材料性能有所提高的原因。

　　拉拔工序有两个目的,一是改制原材料尺寸;二是通过形变强化作用使紧固件获得基本的机械性能。对于中碳钢、中碳合金钢还有一个目的,是使盘条空冷后得到的片状渗碳体在拉拔过程中尽可能地破碎,为随后的球化(软化)退火得到粒状渗碳体作好准备。
　　
　　然而,有些厂家为降低生产成本,任意减少拉拔道次,过大的减面率增加了盘条钢丝的加工硬化倾向,直接影响了盘条钢丝的冷镦性能。

　　如果各道次的减面率分配不合适,也会使盘条钢丝在拉拔过程中产生扭转裂纹,这种沿钢丝纵向分布、周期一定的裂纹在钢丝冷镦过程中暴露。此外,拉拔过程中如润滑不好,也可造成冷拨盘条钢丝有规律地出现横裂纹。
　
　　盘条钢丝出拉丝模口上卷的同时切线方向与拉丝模不同心,会造成拉丝模单边孔型的磨损加剧,使内孔失圆,造成钢丝圆周方向的拉拔变形不均匀,使钢丝的圆度超差,在冷镦过程中钢丝模截面应力不均匀而影响冷镦合格率。

　　盘条钢丝拉拔过程中,过大的部分减面率使钢丝的表面质量恶化,而过低的减面率却不利于片状渗碳体的破碎,难以获得尽可能多的粒状渗碳体,即渗碳体的球化率低,对钢丝的冷镦性能极为不利。采用拉拔方式生产的棒料和盘条钢丝,部分减面率宜控制在10%-15%的范围内。

二、拉丝模具的保养

　　目前紧固件生产的成品丝基本上都是通过拉丝模具拉拔成形的。为了降低生产成本，减少消耗，在拉丝模具的保养上应注意以下几点。

　　⑴ 用于拉丝的线材要经过预处理

　　①表面预处理。对于表面脏污、粘附较多杂质的线材，要经过清洗、烘干后再进行拉拔，对于表面有较多氧化皮的线材，要经过酸洗、烘干后再进行拉拔，对于表面存在起皮、凹坑、重皮等现象的的线材，还要通过磨光机进行修磨后再进行拉拔。

　　②热处理。对于硬度较高或硬度不均匀的线材，要通过退火或回火降低硬度，并使线材保持良好的硬度均一性，再进行拉拔。

　　⑴低温退火，⑵完全退火，⑶球化退火,都可以选择，采取最佳工艺。

　　⑵保持适宜的拉拔面缩率

　　拉丝模具本身具有硬、脆的特性，如果用于大面缩率得缩径拉拔，很容易导致模具超过所能承受应力而碎裂报废。因此，要根据线材力学性能的不同，选择合适的面缩率进行拉拔。用拉丝模具拉拔不锈钢材料线丝，一般单道面缩率不超过15%为宜。

　　⑶使用润滑性能良好的润滑剂

　　在拉拔过程中，润滑剂的质量及润滑剂的供给是否充足都影响着拉丝模的使用寿命。因此，要求润滑剂的油基稳定，抗氧化性好，具有优良的润滑性、冷却性和清洗性。在整个生产过程中始终保持最佳的润滑状态，以便形成一层能承受高压力而不破坏的薄膜，降低工作区的摩擦力，提高拉丝模具使用寿命。

　　使用过程中，要不断观察润滑油的状况，如果发现严重变色或润滑油中金属粉末增加，要及时进行更换或过滤，避免润滑油因氧化而降低润滑性能，同时避免拉拔过程中脱落的细小金属颗粒损伤模具。

　　⑷定期保养或修磨拉丝模具

　　拉丝模在长期使用过程中，模壁受到金属线材强烈摩擦与冲刷作用，不可避免地产生磨损现象，最常见的是在工作区线材入口处出现环形沟槽（凹坑）。

　　从经验得知，制定一套规范标准，加强日常保养，经常对拉丝模具进行检修是非常经济合算的事情。一旦拉丝模具出现了任何轻微的磨损，及时进行抛光，则使拉丝模具恢复到原始抛光状态所花费时间要短，且拉丝模具的孔径尺寸无明显变化。

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