冷镦材料与热处理方法 一、冷镦工艺对金属材料的要求 1、冷镦用金属材料的机械性能要求 根据冷镦工艺特点，对钢材机械性能提出如下要求： 1） 屈服强度 Re 以及变形抗力尽可能低，这样可使单位变形力相应减小，以延长模具寿命； 2） 材料的冷变形性能要好，既材料应有较好的塑性，较低的硬度，在大的变形程度下不致引起开裂。如冷镦高强度螺栓时，即可使用含碳量较高的碳素钢，又可使用含碳量较低的低合金钢。如果增加含碳量，就会使硬度提高,塑性降低，使冷变形性能变坏。但是在含碳量较低的钢中加入少量合金元素（如添加少量硼 10B21、10B33钢），即可显著提高钢材强度，从而满足产品的使用性能要求，同时又不损害其冷变形性能； 3） 材料的加工硬化敏感性能越低越好，这样不致使变形过程中的变形力太大。材料的加工硬化敏感性可用变形抗力--应变曲线的斜率来反映。斜率越大，则加工硬化敏感性越高。如不锈钢 0Cr18Ni9（SUS304）的曲线斜率最大。这种材料的加工硬化敏感性就比较剧烈，随着变形程度的增加，变形抗力急剧上升。 钢材的机械性能不但表现原始坯料的 Rm、Re、A、Z 及硬度等指标，不但受原材料的化学成分、宏观组织、微观组织等方面的影响，还受到材料准备过程中的拉拔及各道工序之间的热处理影响。 2、化学成分的要求 ⑴碳（C） 碳是影响钢材冷塑性变形的最主要元素。含碳量越高，钢的强度越高，而塑性越低。含碳量每提高0.1%，其屈服强度Re 提高27.4MPa，抗拉强度Rm 提高（58.8-78.4MPa），而伸长率A 则降低4.3%,断面收缩率Z 降低7.3%。当钢的含碳量＜0.5%、含锰量＜1.2%、断面收缩率Z=80%时，单位冷变形力P 与钢材含C、Mn量之间的近似关系如下： P=1950C+500Mn+1860（MPa）……………………（1） 可见，钢中含碳量对于钢材的冷塑性变形性能的影响是很大的。在实际工艺过程中，冷镦挤压用钢的含碳量大于0.25%时，要求钢退火成具有最好的塑性组织——球状珠光体组织。对于变形程度为 65%-85%的冷镦紧固件不经过中间热处理而进行三次镦锻变形，其含碳量不应超过0.4%。对当含碳量超过0.3%-0.5%的碳钢进行镦锻时，就要增加中间完全退火工序或者采用温镦。 ⑵ 锰（Mn） 锰在钢的冶 炼 中与氧 化铁 作 用（Mn+FeO+MnO+Fe）主要为对钢脱氧而加入。锰在钢中与硫化铁作用（Mn+FeS+MnS+Fe），能减少硫对钢的有害性。所形成的硫化锰可改善钢的切削性能。锰使钢的强度有所提高，塑性有所降低，对于钢的冷塑性...
