热处理型冷墩钢丝 - 360文档中心

冷镦钢

影响冷镦钢品质的主要因素及控制措施（一）冷镦钢，又称铆螺钢或冷顶锻钢，是利用金属的塑性，采用冷镦加工成型工艺生产互换性较高的标准件用钢。

冷镦钢产品广泛用于制造螺栓、螺母、螺钉等各类紧固件；另一重要用途是制造冷挤压零部件和各种冷镦成形的零配件，该用途是随着汽车工业发展起来的，逐步扩大到电器、照相机、纺织器材、机械制造等领域。

一、国内外冷镦钢生产概况1、国内冷镦钢我国冷镦钢的标准化工作起步较晚，尚未形成完整体系，冷镦钢用国家标准仅有3个：GB/T6478—2001《冷镦和冷挤压用钢》，GB/T4232—1993《冷顶锻用不锈钢丝》和GB/T5953—1999《冷镦钢丝》。

冷镦用钢的实物品质尚不能完全满足标准件行业要求，在一定程度上依赖进口。

据海关统计，我国每年进口的紧固件在12～13万t。

随着紧固件工业的迅猛发展，新钢种不断地开发和引进，对外的出口日益增多，随汽车、石油、机械等各行业的技术进步，对配套的紧固件提出许多新要求，不但是形式尺寸上的，而且是性能与可靠性上的，实际上是对紧固件材料提出更高的要求。

我国紧固件行业发生了较大的变化，具体表现在：（1）采用国外钢种牌号如10B22M，10B25LHC，MnB123H等，主要是出口订单上规定要使用的牌号。

（2）同一牌号的钢种衍生出多个交货状态的品种，如SWRCH35K，有免退火、正火、退火+磷化交货，满足不同用户的需求。

（3）大量采用合金、低合金钢种，以适合耐高温、耐高压、耐腐蚀的要求，如SNB5-7，SNB16（JIS4107—94），SNB21-24（JIS4108）。

（4）采用抗延时断裂用钢生产的钢结构用螺栓抗拉强度超过1200MPa。

2、国外冷镦钢国外采用HNDS2制造12.9级螺栓（代替SCM440），延时破断有明显改进，采用45CrNiMoTi 在1500MPa级别使用，其性能优于回火马氏体高强度螺栓，贝氏体钢很少见到有（晶界）碳化物析出，避免了穿晶破坏而发生的延时断裂。

GBT5953《冷镦钢丝》修订说明

GB/T5953《冷镦钢丝》修订说明1、任务来源根据全国钢标准化技术委员会的钢标委[2008]01号文《关于下达全国钢标委2008年第一批国家标准制修订项目计划的通知》要求，由东北特殊钢集团有限责任公司、南京宝日制品有限公司和冶金工业信息标准研究院负责修订GB/T5953-XXXX《热处理型冷镦钢丝》，计划编号20074204-T-605，项目计划2008年完成。

2、主要编制过程2008年1月成立起草小组， 2008年3月完成征求意见稿，并向国内主要冷镦钢丝生产厂和用户发函征求意见，先后收到等个单位的回函，我们对意见进行了汇总处理。

2008年月提出标准讨论稿。

3.编制原则冷镦钢丝主要用于制造紧固件，近年来，我国紧固件生产飞速发展，冷镦钢丝的产量已随之飞速增长。

但原冷镦钢丝标准GB/T5953-1999，无论是牌号、品种和质量都无法满足紧固件行业的使用要求，也无法满足钢丝生产企业的要求，本次修订标准的基本原则是最大限度地满足国内冷镦钢丝的生产和使用要求。

国内冷镦钢丝的生产和使用特点集中起来有以下几点：①我国紧固件产量已稳居世界第一位，其中近1/3为出口产品，出口地既包括欧美等发达国家，也包括中东和东南亚等发展中国家，采用标准种类多，牌号和性能要求差别大。

②紧固件在国内主要是满足制造业需要，汽车工业是最大用户。

我国汽车工业是“八国联军”进中国，日、德、美、法、英、意、瑞、韩各占一席之地，不同车型的紧固件基本是依据本国标准生产，所以中国标准件市场几乎是世界市场的缩影。

③根据初步调查结果估算，2007年全国紧固件年用钢量近700万吨，主要规格集中在Φ3.0～40mm范围内。

冷镦钢线用盘条几乎全部用先进的连轧机生产，碳素冷镦钢生产厂家有沙钢、邢钢、马钢、湘钢、宝钢、南钢、安钢和包钢等10余家；合金冷镦钢生产厂家较少，有东北特钢、宝钢（上五）、太钢等几家，总的说来，生产冷镦钢的冶金炉和热轧机的水平是比较好的，工艺流程是先进的，基本能滿足冷镦钢的生产要求。

关于冷镦机的教学的书籍

关于冷镦机的教学的书籍
冷敦工具书有哪些
《热处理型冷镦钢丝》《冷镦挤压成型工具教材》《冷镦工工艺学》等。

冷敦工具书常见的有《热处理型冷镦钢丝》《冷镦挤压成型工具教材》《冷镦工工艺学》等,从工艺、挤压成型等方面讲述冷镦工艺应注意的事项。

冷镦工艺是少无切削金属压力加工新工艺之一。

它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形,并借助于模具,使金属体积作重新分布及转移,从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。

冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母、铆钉、销钉等标准紧固件。

冷镦工艺常用的设备为专用的冷镦机。

如生产量不太大,也可以用曲柄压力机或摩擦压力机代替。

随着我国国民经济的飞速发展,我国工人阶级自行设计制造的多工位自动冷镦机,已经达到了专用、高效的先进水平。

冷镦模具和冷镦钢及模具材料

冷镦模具和冷镦钢及模具材料Crl2性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有较好的淬透性与良好的耐磨性。

由于钢中碳质量分数最高可达2.30%，从而钢变得硬而脆，因此冲南韧性较差，几乎不能承受较大的冲击荷载，易脆裂，而且易形成不均匀的共晶碳化物。

用途：用于制造受冲击荷载较小，且要求高耐磨性的冷冲模与冲头，剪切硬且薄的金属的冷切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模与螺丝滚模等。

生产品种：热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。

Crl2Mo1V1性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，无特殊要求时钻不作为必加元素。

由于钼与钒的含量比Crl2MoV 高，故钢的组织与晶粒度进一步细化，提高了钢的淬透性、强度与韧性，使钢的综合性能更好。

用途：用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模与要求高耐磨的冷冲模与冲头等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

Crl2MoV性能：高碳、高铬类型莱氏体钢，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm下列能够完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火时体积变化小。

其碳含量比Crl2钢低很多，且加入了钼、钒，因此，钢的热加工性能、冲击韧性与碳化物分布都得到了明显改善。

用途：用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具，如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模，与要求高耐磨的冷冲模与冲头等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

Cr5MolV性能：合金含量中等，由于含有钼与钒，因此钢的淬透性良好，碳化物分布均匀，具有一定的冲击韧性与较好的耐磨性。

用途：用于制造定型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板与量规等。

生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。

9Mn2V性能：综合力学性能比碳素工具我钢，具有较高的硬度与耐磨性，淬透性很好，淬火时变形较小。

冷镦材料与热处理方法

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。

各国冷镦钢标准对照

各国冷镦钢标准对照全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：各国冷镦钢标准对照冷镦钢是一种常用的金属材料，广泛用于机械制造领域。

在不同国家和地区，冷镦钢的标准也各有不同。

下面我们就来对比一下各国冷镦钢的标准。

1. 中国标准：中国国家标准GB/T 699-1999《普通碳素结构钢》是对于冷镦钢的主要标准，其中包括不同牌号的冷镦钢的化学成分、力学性能等要求。

GB/T 699-1999中规定的冷镦钢牌号有Q195、Q215、Q235等。

3. 欧洲标准：欧洲标准化委员会（CEN）制定了EN 10263-2标准，该标准适用于冷镦钢以及其他冷加工用的钢材。

EN 10263-2中规定了不同冷镦钢的化学成分、力学性能等要求。

4. 日本标准：日本标准JIS G 3507制定了冷镦钢的标准，主要包括SWRCH6A、SWRCH12A等不同牌号的冷镦钢。

JIS G 3507中规定了冷镦钢的化学成分、力学性能等要求。

通过以上对比可以看出，不同国家和地区对于冷镦钢的标准有所不同，但总体上都注重了冷镦钢的化学成分和力学性能等关键指标。

在实际使用中，需要根据不同国家和地区的标准要求选择合适的冷镦钢材料，以确保产品的质量和性能。

希望本文对大家了解各国冷镦钢标准有所帮助。

第二篇示例：一、中国标准1. GB/T 3077-1999《合金结构钢技术条件》2. GB/T 699-1999《普通碳素结构钢技术条件》3. GB/T 8162-2008《结构用无缝钢管》4. GB/T 1220-2007《不锈钢棒》二、美国标准1. ASTM A108-13《冷加工无缝钢棒标准规范》2. ASTM A29 / A29M-20《普通要求的钢材和合金钢产品的标准规范》3. ASTM A304-16《不锈钢和热加工合金棒材标准规范》4. ASTM A510/A510M-18《通用要求的冷加工高碳合金钢线标准规范》三、德国标准1. DIN EN ISO 683-17 2014《热轧和锻造钢材中高碳非合金钢、低碳合金钢和合金钢的质量要求》2. DIN EN 10083-3:2006《热轧技术要求的结构用钢》3. DIN 17100-1980《结构钢半成品技术条件》4. DIN 17200-1991《高碳钢棒棒瓦技术条件》四、日本标准1. JIS G 3507-1:2005《钢线棒相对于强度的冷镦股螺纹钢》2. JIS G 4051-2009《碳钢芯条》3. JIS G 4311-1991《不锈钢钢棒》4. JIS G 4319-1991《不锈钢钢线》以上是对一些主要国家的冷镦钢标准进行的对照，每个国家都有自己的冷镦钢标准，其中可能存在一些差异，但总体上都遵循国际标准，以确保产品的质量和安全性。

各种冷镦钢热处理力学性能一览表

各种冷镦钢热处理力学性能一览表表1表面硬化型盘条热轧状态的硬度及试样的力学性能牌号a 规定塑性延伸强度Rp0.2MPa不小于抗拉强度RmMPa断后伸长率A%不小于热轧状态布氏硬度HBW不大于ML15Al260450～75014143 ML15260450～75014—ML20Al320520～82011156 ML20320520～82011—ML18Mn300500～80012—ML20Mn340540～84010—ML15Cr400650～100012—ML20Cr490750～11009—注：试样毛坯直径为25mm；公称直径小于25mm的盘条，按盘条实际尺寸。

a表中未列牌号，供方报实测值，并在质量证明书中注明。

表2表面硬化型盘条推荐的热处理制度牌号a 渗碳温度b℃直接淬火温度℃双重淬火温度℃回火温度c℃心部淬硬表面淬硬ML15Al880～980830～870880～920780～820150～200 ML15880～980830～870880～920780～820150～200 ML20Al880～980830～870880～920780～820150～200 ML20880～980830～870880～920780～820150～200 ML18Mn880～980830～870880～920780～820150～200 ML20Mn880～980830～870880～920780～820150～200 ML15Cr880～980820～860860～900780～820150～200 ML20Cr880～980820～860860～900780～820150～200注：表中给出的温度只是推荐值，实际选择的温度应以性能达到要求为准。

淬火剂的种类取决于产品形状、冷却条件和炉子装料的数量。

a表中未列牌号，供方报实测值，并在质量证明书中注明。

b渗碳温度取决于钢的化学成分和渗碳介质，一般情况下，如果钢直接淬火，不宜超过950℃。

标准件的热处理方法

标准件的热处理方法标准件加工工艺为：热轧盘条-(冷拨)-球化(软化)退火-机械除鳞-酸洗-冷拨-冷锻成形-螺纹加工-热处理-检验一，钢材设计在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。

如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。

冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。

由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。

在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及目标JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以8.8级，9.8级标准件螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。

C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为0.25%-0.55%。

Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为0.45%-0.80%。

Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30%。

S.P.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于0.030%，S小于等于0.035%。

B.含硼量最大值均为0.005%，因为硼元素虽然具有显着提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。

含硼量过高，对标准件，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。

二，球化(软化)退火沉头螺钉，内六角圆柱头标准件采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。

冷镦过程中局部区域的塑性变形可达60%-80%，为此要求钢材必须具有良好的塑性。

钢丝热处理

钢丝热处理(heat—treatment of steel wire)钢丝生产中为利于拉丝过程的进行和成品获得要求的性能而进行的热处理。

钢丝热处理的目的 (1)消除前一道冷拉工序中钢丝的加工硬化，以利于继续进行冷拉。

盘条或钢丝在冷拉时，由于加工硬化，抗拉强度不断增高，脆性也不断增高，达到一定程度时即无法顺利拉拔而会拉断。

此时钢丝应经过热处理使之重新获得利于冷拉的条件。

(2)使热轧盘条具有适宜于拉拔的组织，能正常地进行拉拔。

例如，过共析钢盘条热轧后存在游离渗碳体，性脆而无法正常拉拔，球化退火使渗碳体球化而适宜于拉拔。

(3)使钢丝具有特殊的组织，冷拉后钢丝具有良好的性能。

(4)使成品钢丝具有用户要求的组织和性能。

钢丝热处理时的组织转变钢丝热处理大多数是将钢丝加热到共析温度以上使珠光体向奥氏体转变，然后以不同的方式冷却而获得各种不同的组织和性能。

有些热处理(如再结晶退火或球化退火)则只将钢丝加热至共析温度附近或以下的温度。

钢在缓慢加热和冷却时，组织的变化可由Fe—Fe3C状态图(图1)看出。

其中“相为碳在体心立方晶格的铁中的固溶体，通称为奥氏体。

碳素钢的奥氏体在共析温度以下时不稳定，会分解成珠光体与铁素体或珠光体与渗碳体。

珠光体为铁素体与渗碳体的共析组织，其碳含量约为0.765%。

对热处理有意义的临界温度是A1和A3。

缓慢加热时温度刚超过A-，即开始转变为奥氏体，超过A1即完成这一转变；缓慢冷却时温度刚低于A3奥氏体即开始分解，低于A1时奥氏体即完全分解。

快速冷却时奥氏体处于过冷状态。

过冷奥氏体转变的温度不同，其转变机理、转变动力学、转变产物及其性能也均不同。

过冷奥氏体等温转变动力学曲线(简称c曲线或TTT曲线)，就是表示将奥氏体急速冷却到临界点以下各不同温度的保温过程中，过冷奥氏体的转变量与转变时间的关系曲线。

图2示出共析钢的c曲线。

亚共析钢及过共析钢的c曲线的基本特点与共析钢相同，不同的是共析成分的钢奥氏体的稳定性最高；随着亚共析钢碳含量的减少和共析钢碳含量的增加，奥氏体的稳定性降低，即C曲线逐渐左移。

JIS G3507-2-2005中文

-
-
SWCH15R
＞3~4
≥490
≥45
SWCH12A
＞4~5
≥410
SWCH15A
SWCH10K
＞5
≥360
≤90
SWCH12K
SWCH17R
≤3
≥690
-
-
SWCH16A
＞3~4
≥590
≥45
SWCH18A
＞4~5
≥490
SWCH20A SWCH15K
＞5
≥410
≤92
SWCH19A
＞3~4
≥640
1对于牌号为swch6rswch27k的低碳钢钢丝用于生产需要进行热处理的产品经供需双方协议它们的拉伸强度可要求比表对于直径大于等于20mm的钢丝其断面收缩率应值低于表金相组织71脱碳层深度如需方要求牌号为swch30kswch50k的钢丝应按1031的要求测定脱碳层深度且其平均深度允许值应符合表的规定
对于球化组织试验，在其检测的表面用 400×显微镜进行观察，根据附图 1，球化作用的程度分为 No.1 至 No.4 四级。 10.4 钢丝直径测量
测量钢丝直径时，应按照 JIS B 7502 的规定，在任意位置的同一截面上，用千分尺测量出最大直径和最小直径。 10.5 表面缺陷的检测试验
表面缺陷的检验应选用一种合适的方法，如磁粉检测和酸洗。表面缺陷深度试验，应选用合适精度的仪器对试样产品进行测量。
盘条
钢丝
示例：SWRCH6R
SWCH6R
－1－
JIS G3507-2
（2）包括沸腾钢。（3）工艺D表示盘条经冷加工制成。工艺DA表示先对经冷加工的盘条进行退火，然后进一步冷加工制成，或表示盘条经退火后再进行冷加工制成。

冷镦钢

冷镦钢 " 产品型号 " 相关标准产品规格产品使用产品特性SCr420B φ16～38mm 通常用于生产12.9级工程履带螺栓 SCr420B是生产12.9级高强度紧固件的钢种，产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、脱碳层小，表面缺陷少等优点。

球化退火后，冷镦性能优良。

产品具有良好的淬透性。

50BV30 φ6.5～38mm 通常用于生产高强度工具套筒。

产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、脱碳层小，表面缺陷少等优点。

球化退火后，冷镦性能优良。

产品具有良好的淬透性。

SCM435 、SCM440 φ5.5～42mm 适用于生产12.9级气缸螺栓等SCM435是生产12.9级高强度紧固件的常用钢种，产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、脱碳层小，表面缺陷少等优点，使用时易进行球化退火、冷镦开裂率低，热处理质量稳定、硬度均匀，广泛应用在发动机、模具等行业。

SCM440与SCM435相似，但有更高的强度和淬透性。

35VB φ16～38mm 适用于生产10.9级钢结构螺栓 35VB 是生产高档次10.9级钢结构螺栓的钢种，产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、脱碳层小，表面缺陷少等优点，使用时冷镦开裂率低，热处理质量稳定、淬透性好、硬度均匀。

SAE1018 、Cq15、Qst32-3 φ5.5-38mm 汽车悬架、安全系统用于生产汽车悬挂及安全系统零件，产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、表面质量高、几何尺寸精度高、脱碳层小等优点，热处理过程中易进行球化退火、冷成型时开裂率低、尺寸精度高、硬度均匀。

广泛应用于国际知名品牌汽车。

10B21、10B28、10B33 φ5.5～42mm 适用于生产8.8～10.9级各种型号紧固件主要用于生产8.8～10.9级标准件，产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、脱碳层小，表面缺陷少、冷镦开裂率低、盘条原始硬度低、经热处理后强度高、淬透性好等优点，极具推广价值。

螺栓加工工艺

螺栓加工工艺为：热轧盘条-(冷拨)-球化(软化)退火-机械除鳞-酸洗-冷拨-冷锻成形-螺纹加工-热处理-检验一，钢材设计在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。

如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。

冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。

由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。

在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及目标JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以8.8级，9.8级螺栓螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。

C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为0.25%-0.55%。

Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为0.45%-0.80%。

Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30%。

S.P.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于0.030%，S小于等于0.035%。

B.含硼量最大值均为0.005%，因为硼元素虽然具有显著提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。

含硼量过高，对螺栓，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。

二，球化(软化)退火沉头螺钉，内六角圆柱头螺栓采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。

冷镦过程中局部区域的塑性变形可达60%-80%，为此要求钢材必须具有良好的塑性。

螺栓的热处理方法

螺栓的热处理方法螺栓的热处理方法螺栓加工工艺为：热轧盘条-(冷拨)-球化(软化)退火-机械除鳞-酸洗-冷拨-冷锻成形-螺纹加工-热处理-检验一，钢材设计在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。

如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。

冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。

由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。

在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及目标JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以级，级螺栓螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。

C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为%%。

Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为%%。

Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于%。

.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于%，S小于等于%。

B.含硼量最大值均为%，因为硼元素虽然具有显着提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。

含硼量过高，对螺栓，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。

二，球化(软化)退火沉头螺钉，内六角圆柱头螺栓采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。

冷镦过程中局部区域的塑性变形可达60%-80%，为此要求钢材必须具有良好的塑性。

当钢材的化学成分一定时，金相组织就是决定塑性优劣的关键性因素，通常认为粗大片状珠光体不利于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显着地提高钢材塑性变形的能力。

钢丝的热处理(一)

钢丝的热处理(一)日期：2010年8月10日11:40摘要：本文以生产实践为基础，用全新观念，对钢丝热处理工艺进行了梳理；从分析热处理原理，组织结构与使用性能关系入手，介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则，并提供了一些实用技术数据和经验公式。

关键词：钢丝、热处理、工艺、显微组织、临界点。

钢丝生产有3个环节；热处理、表面处理和冷加工，所有钢丝均以热轧盘条为原料，经过1个或几个循环，才生产出合格的成品，工艺流程如图1。

热处理是钢丝生产过程中的一个重要环节，热处理的目的有3个：获得均匀的成分和适于冷加工的组织；消除加工硬化和内应力，以便继续进行冷加工；获得需要的力学性能、工艺性能和物理性能。

钢丝热处理按工艺流程可分为：原料热处理、半成品热处理（又称中间热处理）和成品热处理；按热处理效果可分为：软化处理、球化处理和强韧化处理。

不同种类的钢丝为达到软化、球化和强韧化的效果，往往采用不同的热处理方法。

众所周知，钢铁材料的性能取决于内部组织结构，组织结构取决于成分、冶炼、热加工、冷加工，特别是热处理工艺。

要选择合理、高效、经济的热处理工艺，必须了解材料性能与组织结构，显微组织与热处理工艺之间的关系，以及显微组织的种类和热处理的基本原理。

1 热处理基本原理1 钢铁材料可以通过热处理改变性能是基于材料的两项基础特性：所有金属材料都是结晶体，并且具有多种晶体结构。

以铁为例，铁的晶格有体心立方（δ铁和α铁）和面心立方（γ铁）两种结构，如图2。

图2 铁的晶格结构2(a) 体心立方晶格；(b) 面心立方晶格；在铁凝固（≤1538℃）过程中首先形成具有体心立方晶格的δ铁，在1394℃～912℃区间转变为具有面心立方晶格的γ铁，912℃以下又转变为体心立方晶格的α铁。

其次，所有的钢铁材料都是两种以上元素组成的合金，即所有的钢铁材料都可以看成是由溶质和溶剂组成的两类固溶体之一：间隙固溶体或置换固溶体，溶质原子挤进基体（溶剂）金属晶格中间形成的固溶体叫间隙固溶体；溶质原子取代基体（溶剂）金属晶格中的溶剂原子形成的固溶体叫置换固溶体。

冷镦钢热处理标准

冷镦钢热处理标准
一、均热处理
1. 目的：均热处理是冷镦钢热处理的第一步，主要目的是为了消除钢材内部的应力，提高钢材的塑性和韧性，以利于后续的冷镦加工。

2. 温度范围：根据具体的钢种和规格，选择适当的加热温度，一般在900℃-1100℃之间。

3. 加热时间：根据钢材的厚度和规格，确定适当的加热时间，以保证钢材充分加热。

4. 加热方式：采用炉内加热或连续式加热炉进行加热。

5. 冷却方式：出炉后采用空冷或喷雾冷却，以控制钢材的冷却速度。

二、水淬（或油淬）
1. 目的：水淬（或油淬）是冷镦钢热处理的第二步，主要目的是为了获得高强度、高硬度的马氏体组织，提高钢材的力学性能。

2. 冷却介质：根据具体的钢种和规格，选择适当的冷却介质，可以是水或油。

3. 冷却温度：根据具体的钢种和规格，确定适当的冷却温度，以保证钢材充分冷却。

4. 冷却时间：根据钢材的厚度和规格，确定适当的冷却时间，以保证钢材充分冷却。

5. 淬火介质：选择淬火油、硝盐溶液、水等作为淬火介质。

6. 回火：淬火后及时进行回火处理，以消除内应力和提高韧性。

三、马氏体回火处理
1. 目的：马氏体回火处理是冷镦钢热处理的第三步，主要目的是为了获得高强度、高韧性、高硬度的回火马氏体组织，进一步提高钢材的力学性能。

2. 回火温度：根据具体的钢种和规格，选择适当的回火温度，一般在400℃-600℃之间。

3. 回火时间：根据钢材的厚度和规格，确定适当的回火时间，以保证钢材充分回火。

4. 冷却方式：回火后采用空冷或喷雾冷却，以控制钢材的冷却速度。

冷墩

冷镦钢冷镦钢成型用钢,冷镦是在室温下采用一次或多次冲击加载,广泛用于生产螺钉,销订,螺母等标准件.冷镦工艺可节省原料,降成本,而且通过冷作硬化提高工作的抗拉强度,改善性能,冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能,钢中S和P等杂质含量减少,对刚才的表面质量要求严格,经常采用优质碳钢,若钢的含碳钢大于0.25%,应进行球化退火热处理,以改善钢的冷镦性能.力学性能要求1．屈服强度σs及变形抗力尺可能的小，这样可使单位变形力相应减小，以延长模具寿命。

2．钢材的冷变形性能要好，即材料应有较好的塑性，较低的硬度，能在较大的变形程度下不致引起产品开裂。

3．钢材的加工硬化敏感性可能的低，这样不致使冷镦变形过程中的变形力太大。

二、化学成份要求1．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。

实践证明，含碳量每提高0.1%，其屈服强度σs约提高27.4Mp a；抗拉强度σb提高58.8~78.4Mpa；而伸长率δ则降低4.3%，断面收缩率ψ降低7.3%。

由此可见，钢中含碳量对于钢材的冷塑性变形性能的影响是很大的。

在生产实际中，冷镦，冷挤用钢的含碳量大于0.25%时，要求钢材在拉拔前要进行球化退火。

对于变形程度为65%~80%的冷镦件，不经过中间退火而进行三次镦锻变形时，其含碳量不应超过0.4%。

2．锰（Mn）锰在钢的冶炼中与氧化铁作用（Mn+FeO→MnO+Fe）,主要是为钢脱氧而加入。

锰在钢中硫化铁作用（Mn+FeS→MnS+Fe）,能减少硫对钢的有害作用。

所形成的硫化锰，可改善钢的切削性能。

锰使钢的抗拉强度σb和屈服强度σs 有所提高，塑性有所降低，对于钢的冷塑性变形是不利的。

但是锰对变形力的影响仅为碳的1/4左右。

所以，除特殊要求外，碳钢的含锰量，不宜超过0.9%。

3．硅（Si）硅是钢在冶炼时脱氧剂的残余物。

当钢中含硅量增加0.1%时，抗拉强度σb提高13.7Mpa。

经验表明，含硅量超过0.17%且含碳量较高时，对钢材的塑性降低有很大的影响。

冷镦钢

冷镦钢冷镦钢成型用钢,冷镦是在室温下采用一次或多次冲击加载,广泛用于生产螺钉,销订,螺母等标准件.冷镦工艺可节省原料,降成本,而且通过冷作硬化提高工作的抗拉强度,改善性能,冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能,钢中S和P等杂质含量减少,对刚才的表面质量要求严格,经常采用优质碳钢,若钢的含碳钢大于0.25%,应进行球化退火热处理,以改善钢的冷镦性能.力学性能要求1．屈服强度σs及变形抗力尺可能的小，这样可使单位变形力相应减小，以延长模具寿命。

2．钢材的冷变形性能要好，即材料应有较好的塑性，较低的硬度，能在较大的变形程度下不致引起产品开裂。

3．钢材的加工硬化敏感性可能的低，这样不致使冷镦变形过程中的变形力太大。

二、化学成份要求1．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。

实践证明，含碳量每提高0.1%，其屈服强度σs约提高27.4Mpa；抗拉强度σb提高58.8~78.4Mpa；而伸长率δ则降低4.3%，断面收缩率ψ降低7.3%。

由此可见，钢中含碳量对于钢材的冷塑性变形性能的影响是很大的。

在生产实际中，冷镦，冷挤用钢的含碳量大于0.25%时，要求钢材在拉拔前要进行球化退火。

对于变形程度为65%~80%的冷镦件，不经过中间退火而进行三次镦锻变形时，其含碳量不应超过0.4%。

2．锰（Mn）锰在钢的冶炼中与氧化铁作用（Mn+FeO→MnO+Fe）,主要是为钢脱氧而加入。

锰在钢中硫化铁作用（Mn+FeS→MnS+Fe）,能减少硫对钢的有害作用。

所形成的硫化锰，可改善钢的切削性能。

锰使钢的抗拉强度σb和屈服强度σs有所提高，塑性有所降低，对于钢的冷塑性变形是不利的。

但是锰对变形力的影响仅为碳的1/4左右。

所以，除特殊要求外，碳钢的含锰量，不宜超过0.9%。

3．硅（Si）硅是钢在冶炼时脱氧剂的残余物。

当钢中含硅量增加0.1%时，抗拉强度σb提高13.7Mpa。

经验表明，含硅量超过0.17%且含碳量较高时，对钢材的塑性降低有很大的影响。

T5953-1999冷镦钢丝

ICS冷镦钢丝Steel wire for cold heading and cold forging征求意见稿（本稿完成日期：2008-03-28）××××-××-××发布 ××××-××-××实施GB/T5953-XXXX前言本标准代替GB/T5953-1999《冷镦钢丝》。

本标准与GB/T5953-1999相比主要变化如下：——增加了按坚固件热处理状态分类；——加严了平直度指标；——提高了盘重；——删除了ML20CrMoA，增加ML18CrMo等19个牌号及化学成分规范；——修改了部分牌号的力学性能指标；——拉伸等取样数量由5%盘修改为3盘；——本标准增加附录A《表面硬化型钢丝制品推荐热处理工艺制度》、附件B调质型钢丝推荐热处理工艺及其力学性能。

本标准附录A和附录B均是资料性附录。

本标准由中国钢铁协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

本标准主要起草单位：东北特殊钢集团有限责任公司、南京宝日钢丝制品有限公司。

本标准主要起草人：本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB5953-1986、GB/T5954-1986，GB/T5953-1999。

冷镦钢丝1.范围本标准规定了冷镦钢丝的尺寸、外形、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。

本标准适用于制造铆钉、螺栓、螺钉和螺柱等紧固件用优质碳素结构钢和合金结构钢圆钢丝。

2.引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法GB/T 224 钢的脱碳层深度测定法GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法GB/T 342-1997 冷拉圆钢丝尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T 2103 钢丝验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T 3207 银亮钢GB/T 13298 金属显微组织试验方法YB/T 5293 金属材料顶锻试验方法JB/T5074-2007 低、中碳钢球化体评级3 分类及代号3.1 按紧固件热处理状态分类，冷镦钢丝用钢可分为：表面硬化型：紧固件冷镦成形后需经表面渗碳(渗氮)处理，然后再进行淬火+低温回火处理。

钢丝加工后强度下降的原因

钢丝加工后强度下降的原因
钢丝是一种常用的金属材料，在许多领域广泛应用，例如建筑、机械制造、汽车等。

钢丝的强度是一个重要的性能指标，但在加工过程中，有时会出现强度下降的情况。

本文将从材料选择、加工工艺和环境因素等方面分析钢丝加工后强度下降的原因。

材料选择是影响钢丝加工后强度的重要因素之一。

钢丝的强度主要取决于材料的成分和热处理工艺。

如果选择的钢丝材料成分不合理，例如含有过多的杂质或元素，会导致钢丝的晶界结构不均匀，从而影响强度。

此外，如果热处理工艺不当，如温度过高或保温时间过长，也会导致钢丝的晶粒长大，结构松散，进而降低强度。

加工工艺对钢丝强度的影响也非常重要。

钢丝的加工过程包括拉拔、冷镦、退火等工艺。

在拉拔过程中，钢丝会受到较大的应力和变形，如果拉拔速度过快或拉拔次数过多，会导致钢丝的晶界滑移过多，晶粒的形状和尺寸发生变化，从而降低强度。

冷镦是一种常用的钢丝成形工艺，但如果冷镦过程中的应力过大或冷变形量过大，也会导致钢丝的晶界结构发生变化，从而影响强度。

退火是一种常用的热处理工艺，可以改善钢丝的组织和性能，但如果退火温度过高或时间过长，会导致晶粒长大，晶界结构不稳定，进而影响强度。

环境因素也会对钢丝加工后的强度产生影响。

在钢丝加工过程中，如果环境温度过高或湿度过大，会导致钢丝表面产生氧化或腐蚀，
进而影响强度。

钢丝加工后强度下降的原因可以归结为材料选择不当、加工工艺不合理和环境因素的影响。

为了提高钢丝的强度，我们应选择合适的材料，合理控制加工工艺参数，同时保持良好的加工环境。

此外，定期对钢丝进行检测和维护也是很重要的，以确保其性能和使用寿命。

非调质冷镦钢钢丝编制说明

GB/T5953.3—20××《非调质冷镦钢钢丝》国家标准编制说明《非调质冷镦钢钢丝》国家标准项目课题组二〇一〇年三月《冷镦钢丝第三部分非调质冷镦钢钢丝》国家标准编制说明1 工作概况1.1 任务来源用中碳钢制造的8.8级螺栓，需经过淬火回火处理才能达到预定性能，为节约能源，提高生产效率，紧固件行业迫切希望开发不需淬火回火的高强度螺栓，为此冶金行业开发了非调质冷镦钢。

用非调质冷镦钢制造的紧固件，冷镦成形后不需进行调质处理，就可以达到淬火-回火处理中碳钢所能达到的力学性能。

非调质钢螺栓与中碳合金钢螺栓生产工艺流程对比如下：非调质钢螺栓：线材→拉丝→冷镦成形→螺纹轧制→时效处理→电镀→烘烤。

中碳（合金）钢螺栓:线材→球化（软化）退火→拉丝→冷镦成形→螺纹轧制→淬火→回火→电镀→烘烤。

非调质钢丝主要用于制造8.8～9.8级螺栓、螺柱，有时也可用于10.9级螺栓、螺柱。

8.8～9.8级非调质冷镦钢是在低碳Mn钢或Cr-Mn钢的基础上，添加微量元素V、Ti、Nb、Al，组织为珠光体+铁素体（F+P）。

10.9级螺栓用钢是在低碳Mn-Si的基础上，添加微量元素Ti、V、B，组织为珠光体+贝氏体（F+B）或珠光体+马氏体（F+M）。

目前我国尚未制订冷镦用非调质钢丝标准。

非调质冷镦钢属于中低碳微合金化钢，C含量一般控制在0.08～0.28%范围内。

为获得良好的沉淀硬化效应，钢中含有微量(0.03～0.15%)碳化物、氮化物或碳氮化合物形成元素，如V、Nb、Ti、Al等。

非调质钢中均含有一定量的Mn，锰可以降低珠光体转变温度，细化珠光体片间距，提高钢的强度；还可以降低VC的固溶温度，促进VC和VN的溶解。

F—P型钢中含有0.60～1.00%或1.00～1.50%的Mn，当Mn超过1.50%时将促进贝氏体(B)组织的形成，Mn超过2.00%时间就可能成为F—M型钢。

用非调质制造的紧固件与调质紧固件的最大差别是其截面力学性能和硬度分布比较均匀，尺寸效应不显著。