未來(lái)，我國(guó)緊固件制造產(chǎn)業(yè)仍將持續(xù)發(fā)展。冷鐓用鋼的材料改制過(guò)程是冷鐓生產(chǎn)工藝流程中的重要組成部分，直接影響到冷鐓產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

一、 材料改制

　　材料改制的工藝流程大致如下：

　　⑴材料改制熱處理

　　冷鐓用鋼根據(jù)材料改制過(guò)程加工工藝要求和熱處理前后次序不同，主要分為：鋼材熱處理、中間熱處理和成品線材處理（對(duì)材料有特殊要求時(shí)采用）。

　　鋼材熱處理是對(duì)熱軋鋼材在冷拉拔之前的預(yù)先熱處理。其目的在于：改善鋼材的原始組織，減低鋼材硬度，提高鋼材塑性，以滿(mǎn)足冷拔變形的需要。對(duì)于中碳鋼以下（C＜0.25%）的碳素結(jié)構(gòu)鋼和部分低合金結(jié)構(gòu)鋼，如果不存在其他缺陷，因其硬度較低，塑性較好，一般不預(yù)先進(jìn)行熱處理。但是，為了鋼材在材料改制過(guò)程中工藝性的穩(wěn)定，許多工廠不論熱扎鋼材是否存在缺陷，全部先進(jìn)行熱處理。

　　對(duì)于含碳或合金元素較高的鋼種（35鋼以上的碳素鋼和低合金鋼），在熱軋后空冷條件下，其硬度較高，塑性較差，給冷拔變形造成困難，不僅會(huì)增加拉拔力和拉絲模具的磨損，而且往往由于鋼材的硬度較高，塑性較低，冷拔時(shí)，鋼材內(nèi)部或表面形成裂紋，造成廢品（這些鋼材在熱軋后多具有粗大片狀珠光體或網(wǎng)狀滲碳體，在拉拔過(guò)程中滲碳體易被破碎）。

　　⑵材料改制對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

　　材料改制對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大。螺栓類(lèi)桿類(lèi)零件的“斷頭”缺陷、冷鐓件表面的開(kāi)裂缺陷是冷鐓生產(chǎn)中主要的廢品現(xiàn)象，引起這類(lèi)缺陷的原因有些是材料改制過(guò)程中所引起的。

　　⑶螺栓斷頭的產(chǎn)生原因及其控制

　　按照GB3098.1-2010國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不經(jīng)熱處理的冷鐓螺栓要進(jìn)行頭部堅(jiān)固性試驗(yàn)。在試驗(yàn)中，螺栓頭部的斷裂現(xiàn)象稱(chēng)為“斷頭”。斷頭一般表現(xiàn)為兩種形式：頭部起夾層而導(dǎo)致開(kāi)裂；頭桿結(jié)合部或毗鄰部位的斷裂。

　　工件頭部起夾層而引起的開(kāi)裂的原因較簡(jiǎn)單，一般是冷鐓工藝不當(dāng)所致。當(dāng)預(yù)鐓工序的沖模與凹模的中心位置調(diào)整不當(dāng)，使預(yù)鐓件頭、桿同軸度差，頭部形成明顯的歪斜，在成形時(shí)會(huì)產(chǎn)生廢品。如線材直徑偏小，是鐓鍛比增加，在鐓粗時(shí)易發(fā)生縱向彎曲，使金屬流線紊亂，晶粒間的有機(jī)聯(lián)系被分離，也會(huì)產(chǎn)生斷頭現(xiàn)象。對(duì)于因冷鐓工藝不當(dāng)引起的斷頭，只要改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)即可。

　　頭桿結(jié)合部的斷裂，有些是材料改制過(guò)程中的原因所致。生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究表明，鋼材冷變形性能的好壞對(duì)工件的質(zhì)量起決定性作用。鋼材質(zhì)量由兩方面形成：一是鋼廠出廠的鋼材性能必須具備冷鐓用鋼的要求；另一方面是鋼材在改制過(guò)程中必須有利于保障或提高鋼材的冷鐓性能。

　　鋼材原始組織缺陷常見(jiàn)的有：鋼材中有較嚴(yán)重的偏析組織存在，在偏析處有碳、磷、硫等非金屬元素集聚，會(huì)降低鋼材的冷變形性能，導(dǎo)致工件斷裂。一般沸騰鋼較容易出現(xiàn)偏析。鋼中有縮孔殘余、疏松、非金屬夾雜物等缺陷，或有以粗大晶粒呈現(xiàn)的過(guò)熱組織結(jié)構(gòu)，從而顯示出脆性。

　　在材料改制過(guò)程中，由于工藝處理不當(dāng)引起鋼材缺陷的因素有：鋼材在酸洗中的氫脆，在退火中由于過(guò)熱使晶粒粗大而導(dǎo)致脆斷。當(dāng)材料改制中拉拔變形量落在臨界變形度范圍內(nèi)，在再結(jié)晶退火后產(chǎn)生晶粒粗大，也會(huì)出現(xiàn)斷頭現(xiàn)象。

　　當(dāng)工件的頭部與桿部的變形量相差較大，所引起加工硬化程度相差也就較大，導(dǎo)致頭桿結(jié)合強(qiáng)度較低時(shí)也會(huì)引起斷頭。如凹穴六角螺栓粗梗工藝較細(xì)梗工藝較少出現(xiàn)斷頭，凹穴冷鐓工藝較切邊冷鐓工藝斷頭現(xiàn)象也少。就是因?yàn)榍罢哳^、桿強(qiáng)度差少，在生產(chǎn)中小規(guī)格產(chǎn)品出現(xiàn)斷頭較少，這是因?yàn)樾∫?guī)格產(chǎn)品所用材料在軋鋼及拉拔時(shí)經(jīng)過(guò)多次軋壓使材料性能有所提高的原因。

　　拉拔工序有兩個(gè)目的,一是改制原材料尺寸;二是通過(guò)形變強(qiáng)化作用使緊固件獲得基本的機(jī)械性能。對(duì)于中碳鋼、中碳合金鋼還有一個(gè)目的,是使盤(pán)條空冷后得到的片狀滲碳體在拉拔過(guò)程中盡可能地破碎,為隨后的球化(軟化)退火得到粒狀滲碳體作好準(zhǔn)備。
　　
　　然而,有些廠家為降低生產(chǎn)成本,任意減少拉拔道次,過(guò)大的減面率增加了盤(pán)條鋼絲的加工硬化傾向,直接影響了盤(pán)條鋼絲的冷鐓性能。

　　如果各道次的減面率分配不合適,也會(huì)使盤(pán)條鋼絲在拉拔過(guò)程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋,這種沿鋼絲縱向分布、周期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過(guò)程中暴露。此外,拉拔過(guò)程中如潤(rùn)滑不好,也可造成冷撥盤(pán)條鋼絲有規(guī)律地出現(xiàn)橫裂紋。
　
　　盤(pán)條鋼絲出拉絲?？谏暇淼耐瑫r(shí)切線方向與拉絲模不同心,會(huì)造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇,使內(nèi)孔失圓,造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻,使鋼絲的圓度超差,在冷鐓過(guò)程中鋼絲模截面應(yīng)力不均勻而影響冷鐓合格率。

　　盤(pán)條鋼絲拉拔過(guò)程中,過(guò)大的部分減面率使鋼絲的表面質(zhì)量惡化,而過(guò)低的減面率卻不利于片狀滲碳體的破碎,難以獲得盡可能多的粒狀滲碳體,即滲碳體的球化率低,對(duì)鋼絲的冷鐓性能極為不利。采用拉拔方式生產(chǎn)的棒料和盤(pán)條鋼絲,部分減面率宜控制在10%-15%的范圍內(nèi)。

二、拉絲模具的保養(yǎng)

　　目前緊固件生產(chǎn)的成品絲基本上都是通過(guò)拉絲模具拉拔成形的。為了降低生產(chǎn)成本，減少消耗，在拉絲模具的保養(yǎng)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

　　⑴ 用于拉絲的線材要經(jīng)過(guò)預(yù)處理

　　①表面預(yù)處理。對(duì)于表面臟污、粘附較多雜質(zhì)的線材，要經(jīng)過(guò)清洗、烘干后再進(jìn)行拉拔，對(duì)于表面有較多氧化皮的線材，要經(jīng)過(guò)酸洗、烘干后再進(jìn)行拉拔，對(duì)于表面存在起皮、凹坑、重皮等現(xiàn)象的的線材，還要通過(guò)磨光機(jī)進(jìn)行修磨后再進(jìn)行拉拔。

　?、跓崽幚?。對(duì)于硬度較高或硬度不均勻的線材，要通過(guò)退火或回火降低硬度，并使線材保持良好的硬度均一性，再進(jìn)行拉拔。

　　⑴低溫退火，⑵完全退火，⑶球化退火,都可以選擇，采取最佳工藝。

　　⑵保持適宜的拉拔面縮率

　　拉絲模具本身具有硬、脆的特性，如果用于大面縮率得縮徑拉拔，很容易導(dǎo)致模具超過(guò)所能承受應(yīng)力而碎裂報(bào)廢。因此，要根據(jù)線材力學(xué)性能的不同，選擇合適的面縮率進(jìn)行拉拔。用拉絲模具拉拔不銹鋼材料線絲，一般單道面縮率不超過(guò)15%為宜。

　　⑶使用潤(rùn)滑性能良好的潤(rùn)滑劑

　　在拉拔過(guò)程中，潤(rùn)滑劑的質(zhì)量及潤(rùn)滑劑的供給是否充足都影響著拉絲模的使用壽命。因此，要求潤(rùn)滑劑的油基穩(wěn)定，抗氧化性好，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、冷卻性和清洗性。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中始終保持最佳的潤(rùn)滑狀態(tài)，以便形成一層能承受高壓力而不破壞的薄膜，降低工作區(qū)的摩擦力，提高拉絲模具使用壽命。

　　使用過(guò)程中，要不斷觀察潤(rùn)滑油的狀況，如果發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重變色或潤(rùn)滑油中金屬粉末增加，要及時(shí)進(jìn)行更換或過(guò)濾，避免潤(rùn)滑油因氧化而降低潤(rùn)滑性能，同時(shí)避免拉拔過(guò)程中脫落的細(xì)小金屬顆粒損傷模具。

　　⑷定期保養(yǎng)或修磨拉絲模具

　　拉絲模在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，模壁受到金屬線材強(qiáng)烈摩擦與沖刷作用，不可避免地產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，最常見(jiàn)的是在工作區(qū)線材入口處出現(xiàn)環(huán)形溝槽（凹坑）。

　　從經(jīng)驗(yàn)得知，制定一套規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)日常保養(yǎng)，經(jīng)常對(duì)拉絲模具進(jìn)行檢修是非常經(jīng)濟(jì)合算的事情。一旦拉絲模具出現(xiàn)了任何輕微的磨損，及時(shí)進(jìn)行拋光，則使拉絲模具恢復(fù)到原始拋光狀態(tài)所花費(fèi)時(shí)間要短，且拉絲模具的孔徑尺寸無(wú)明顯變化。

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