未來，我國緊固件制造產(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（對材料有特殊要求時采用）。

　　鋼材熱處理是對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，以滿足冷拔變形的需要。對于中碳鋼以下（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)先進行熱處理。但是，為了鋼材在材料改制過程中工藝性的穩(wěn)定，許多工廠不論熱扎鋼材是否存在缺陷，全部先進行熱處理。

　　對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，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，在拉拔過程中滲碳體易被破碎）。

　　⑵材料改制對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

　　材料改制對產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大。螺栓類桿類零件的“斷頭”缺陷、冷鐓件表面的開裂缺陷是冷鐓生產(chǎn)中主要的廢品現(xiàn)象，引起這類缺陷的原因有些是材料改制過程中所引起的。

　　⑶螺栓斷頭的產(chǎn)生原因及其控制

　　按照GB3098.1-2010國家標(biāo)準(zhǔn)，對不經(jīng)熱處理的冷鐓螺栓要進行頭部堅固性試驗。在試驗中，螺栓頭部的斷裂現(xiàn)象稱為“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裂的原因較簡單，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，在成形時會產(chǎn)生廢品。如線材直徑偏小，是鐓鍛比增加，在鐓粗時易發(fā)生縱向彎曲，使金屬流線紊亂，晶粒間的有機聯(lián)系被分離，也會產(chǎn)生斷頭現(xiàn)象。對于因冷鐓工藝不當(dāng)引起的斷頭，只要改進工藝設(shè)計即可。

　　頭桿結(jié)合部的斷裂，有些是材料改制過程中的原因所致。生產(chǎn)實踐和試驗研究表明，鋼材冷變形性能的好壞對工件的質(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)的過熱組織結(jié)構(gòu)，從而顯示出脆性。

　　在材料改制過程中，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)合強度較低時也會引起斷頭。如凹穴六角螺栓粗梗工藝較細梗工藝較少出現(xiàn)斷頭，凹穴冷鐓工藝較切邊冷鐓工藝斷頭現(xiàn)象也少。就是因為前者頭、桿強度差少，在生產(chǎn)中小規(guī)格產(chǎn)品出現(xiàn)斷頭較少，這是因為小規(guī)格產(chǎn)品所用材料在軋鋼及拉拔時經(jīng)過多次軋壓使材料性能有所提高的原因。

　　拉拔工序有兩個目的,一是改制原材料尺寸;二是通過形變強化作用使緊固件獲得基本的機械性能。對于中碳鋼、中碳合金鋼還有一個目的,是使盤條空冷后得到的片狀滲碳體在拉拔過程中盡可能地破碎,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,過大的減面率增加了盤條鋼絲的加工硬化傾向,直接影響了盤條鋼絲的冷鐓性能。

　　如果各道次的減面率分配不合適,也會使盤條鋼絲在拉拔過程中產(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程中暴露。此外,拉拔過程中如潤滑不好,也可造成冷撥盤條鋼絲有規(guī)律地出現(xiàn)橫裂紋。
　
　　盤條鋼絲出拉絲?？谏暇淼耐瑫r切線方向與拉絲模不同心,會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,在冷鐓過程中鋼絲模截面應(yīng)力不均勻而影響冷鐓合格率。

　　盤條鋼絲拉拔過程中,過大的部分減面率使鋼絲的表面質(zhì)量惡化,而過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。

　　⑴ 用于拉絲的線材要經(jīng)過預(yù)處理

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

　　②熱處理。對于硬度較高或硬度不均勻的線材，要通過退火或回火降低硬度，并使線材保持良好的硬度均一性，再進行拉拔。

　?、诺蜏赝嘶?，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)致模具超過所能承受應(yīng)力而碎裂報廢。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15%為宜。

　　⑶使用潤滑性能良好的潤滑劑

　　在拉拔過程中，潤滑劑的質(zhì)量及潤滑劑的供給是否充足都影響著拉絲模的使用壽命。因此，要求潤滑劑的油基穩(wěn)定，抗氧化性好，具有優(yōu)良的潤滑性、冷卻性和清洗性。在整個生產(chǎn)過程中始終保持最佳的潤滑狀態(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。

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

　　⑷定期保養(yǎng)或修磨拉絲模具

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

　　從經(jīng)驗得知，制定一套規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，加強日常保養(yǎng)，經(jīng)常對拉絲模具進行檢修是非常經(jīng)濟合算的事情。一旦拉絲模具出現(xiàn)了任何輕微的磨損，及時進行拋光，則使拉絲模具恢復(fù)到原始拋光狀態(tài)所花費時間要短，且拉絲模具的孔徑尺寸無明顯變化。

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