冷镦钢

冷镦钢的生产与发展
• 冷镦钢的生产
• 现在国内已形成了以宝钢，马钢为龙头的一大批冷镦钢生 产企业；以宝钢和马钢的冷镦钢生产工艺流程为例。
• 宝钢：铁水预处理→炼钢→炉外精炼→铸锭→开坯→修磨 →高速轧制→控温冷却→集卷捆扎→检验出厂。
• 马钢：铁水预处理→转炉炼钢→炉外精炼→连铸→高速轧 制（有低温控制轧制）→控温冷却→集卷捆扎→检验出厂 。
冷镦钢的主要成分
• 钢中碳含量一般按中 下限控制为宜。钢中 硅含量超过0.10%，随 硅含量增加，钢的抗 拉强度、硬度有所提 高，但延伸率低，断 面收缩率下降更显著 ，不利于冷变形。钢 中锰含量适中，可改 善钢中硫的存在形态 和分布，有利于提高 钢的冷成型性。
各种主要冷镦钢的化学成分（W%）
生产厂 宝钢 马钢 湘钢 杭钢 武钢 包钢 太钢
具有尽可能小的阻力和可能高的变形能力。为此，一般要 求冷镦钢的屈强比为0.5~0.65，断面收缩率大于50%。
•
此外，为避免在冷镦时表面开裂，要求钢材表面质
量良好，同时钢材的表面脱碳要尽可能小。标准规定钢材
应进行冷顶试验。要求试样冷顶锻后冷顶锻前高度之比为
高级；1/4；较高级；1/3；普通级；1/2。一般标准规定为
1/2。
•
冷镦钢因冷成型性能良好，在机械加工行业用冷拔
代替热轧材冷切削机加工，这种工艺的优点是在节约大量
工时的同时，金属消耗可以降低10%~30%，而且产品尺寸
精度高，表面光洁度好，生产率高，是近年来兴起的较先
进的机加工工艺。
冷镦钢历史与现状
•
我国马钢和湘钢从20世纪80年代开始开发冷镦钢。
据中国冶金报刊有关冷镦钢数据资料表明，冷镦钢市场
其他 -Cr0.90-1.20Mo0.15-0.30 --B微量 --Cr、Ni、Cu≤0.25 Cr0.20-0.30 Cr、Cu≤0.25 Ni≤0.30 -Cr0.90-1.20 Mo0.15-0.25 Ni≤0.20 B0.0005-0.003 Ti0.04-0.10
用途：
• 通常使用的有调质型合金钢、低温回火型合金结构钢、低 碳低合金高强度钢、铁素体-马氏体双相钢等。 冷镦是在 常温下利用金属塑性成形的。采用冷镦工艺制造紧固件， 不但效率高、质量好，而且用料省、成本低。但是冷镦工 艺对原材料的质量要求较高。
冷镦钢发展动向
• 从节约能源、节省资源、保护环境出发，对机械 基础件之一的紧固件，如何追求更加合理的设计 和轻量化的要求，这时，对使用的原材料提出了 更高的要求。因此，最有效的措施是制造工艺流 程更趋合理和提高紧固件冷镦钢的使用强度。
冷镦钢的特性
• 主要表现在以下几个方面： • (1) 良好的强度、塑性和韧性。冷镦钢在冷镦加工过程中要进行很大
、家电、自行车、工具、轻钢结构、建筑等行业。因冷镦
工艺要求该钢具有高的洁净度，控制钢中的Si、Al的含量
，采用控制轧制和控制冷却工艺，避免出现马氏体、贝氏
体和魏氏体组织，使钢材具有细晶和碳化物球化组织，以
提高钢材的塑性和冷顶锻性能。介绍了国内外冷镦钢的开
发和生产情况，化学成分对冷镦性能的影响，冷镦钢的生
结语
• 随着冷镦技术的发展，对冷镦钢的需求明显增加 。由于冷镦紧固件设备大部分为多工位冷镦机， 其冷镦水平相对较为稳定，对紧固件品质的影响 并不很大，而主要影响因素在于冷镦钢的质量， 其本身或固有的质量缺陷直接影响到紧固件的最 终品质水平。目前，大多数紧固件企业对冷镦钢 都有严格的要求，并通过各种途经和信息寻求最 能适应冷镦工艺的钢种，特别对冷镦高强度螺栓 而言，其选用材料方面更为严格，研究和开发符 合我国资源情况的质优价廉的高强度冷镦钢，对 我国紧固件行业在国际市场竞争中取得优势具有 重要的作用。
牌号 SWRCH35K SCM435 SWRCH22A SWRCH18A SWRCH35K--M XSWRCH10K SWRCH35KC ML35 CH35ACR 35 ML35 ML42CrMo ML20MnTiB
c 0.32-0.38 0.33-0.38 0.18-0.23 0.15-0.20 0.32-0.38 0.06-0.12 0.32-0.37 0.32-0.40 0.35-0.39 0.32-0.39 0.32-0.40 0.38-0.45 0.17-0.24
2003年全国紧固件需求量达到300万吨，2005年需求量预
测将增至500万吨，其中汽车用螺栓等中高档冷镦钢丝紧
固件超过100万吨。目前，华南一带的冷镦钢市场已经饱
和，华东地区尚有10~20万吨的市场空间。一汽全年用钢
材约100万吨，其中冷镦钢占7.7%。我国汽车工业用钢材
品种构成中冷镦钢占7%~12%。
p ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035
s ≤0.035 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035
的变形量，这就要求冷镦钢要具有很好的塑性。冷镦钢的塑性较好， 其伸长率一般在10%-33%，屈服强度为324-1128 N/mm2。 • (2) 较低的碳、磷、硫含量和较高的洁净度。冷镦钢的含碳量一般在 0.05%-0.5%，若其含碳量超过0.26%时，应对其进行球化退火，以改善 其塑性。其硫和磷的含量一般要低于0.035%. • (3) 表面和内部质量要求高。冷镦钢表面质量要求严格，以避免冷镦 时表面产生裂纹，因为表面任何可见的皱皮、折叠、刻痕等缺陷，都 可能在冷镦时引起裂纹。所以表面上的局部裂纹应给予清除。冷镦钢 表面的个别小发纹不得超过下列规定:直径≤20mm.的钢材为0.1mm， 其它的为0.15mm。其内部不允许有严重的夹杂物、夹层、疏松、缩 孔和显著的偏析，这些缺陷会导致冷镦时开裂。
• 冶炼冷镦钢的关键是要提高钢水的纯净度，降低钢水 的非金属夹杂物和污染度。钢水终点碳含量稳定在规定范 围内,是降低钢水氧化程度和减少钢水非金属夹杂污染的主 要措施；而且在整个工艺流程中均采用了大量的先进技术 。如：在模铸开坯时切净料头、料尾，经反转修磨后并
冷镦钢的生产与发展
• 通过磁探伤，保证钢坯轧制前的表面质量（宝钢 ）。采用单线多通道柔性切换技术，具备超强冷 却控温控轧能力，可以实现750°C低温轧制（马 钢）。
优特组-王月
什么是冷镦钢与冷镦工艺？
• 用冷镦加工方法制造紧固件、连接件(如螺栓、螺 母、螺钉、铆钉等)用的钢称为冷镦钢，俗称铆螺 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,销钉,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,对钢材的表面质量要求 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.
si 0.10-0.35 0.15-0.35 ≤0.10 ≤0.10 0.10-0.30 0.05-0.20 0.12-0.20 ≤0.20 ≤0.10 0.17-0.37 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.30
Mn 0.60-0.90 0.60-0.85 0.70-1.00 0.60-0.90 0.35-0.70 0.25-0.50 0.45-0.60 0.30-0.60 0.60-0.90 0.50-0.80 0.30-0.60 0.50-0.80 1.30-1.60
产工艺特长。
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冷镦钢因冷成型性能良好，在机械加工行业用冷拔
代替热轧材冷切削机加工，这种工艺的优点是在节约大量
工时的同时，金属消耗可以降低10%~30%，而且产品尺寸
精度高，表面光洁度好，生产率高，是近年来兴起的较先
进的机加工工艺。
冷镦性能
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冷镦性能是冷镦钢的重要性能之一。冷镦钢应具备
的主要性能是，具有良好的冷成形性；对于冷镦钢变形要
冷镦钢生产的工艺流程：
铁水→转炉→精炼炉→连铸（模铸）→铸坯检查→初轧开 坯、连轧→钢坯修磨→高线热轧盘条→成品检验→入库。
冶炼冷镦钢的关键是要提高钢水的纯净度，降低钢水 的非金属夹杂物的污染度。钢水终点碳含量稳定在规定范 围内是降低钢水氧化程度和减少钢水非金属夹杂污染的主 要措施。
冷镦钢应用
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冷镦钢产品主要用于汽车、造船、设备制造、电子