冷鐓機對金屬材料化學成分的要求

冷鐓機對金屬材料化學成分的要求

冷鐓機常用金屬材料化學成分具體有碳、錳、硅、硫、磷及其它合金元素。

　　1、碳的含量， 碳是影響鋼材冷塑性變形的主要元素。含碳量越高，鋼的強度越高，而塑性越低。含碳量每提高0.1%，其屈服強度Re提高27.4MPa，抗拉強度Rm提高（58.8-78.4MPa），而伸長率A則降低4.3%,斷面收縮率Z降低7.3%。當鋼的含碳量＜0.5%、含錳量＜1.2%、斷面收縮率Z=80%時，單位冷變形力P與鋼材含C、Mn量之間的近似關系如下： P=1950C+500Mn+1860（MPa）。

　　可見，冷鐓機鋼中含碳量對于鋼材的冷塑性變形性能的影響是很大的。在實際工藝過程中，冷鐓機擠壓用鋼的含碳量大于0.25%時，要求鋼退火成具有好的塑性組織——球狀珠光體組織。對于變形程度為65%-85%的冷鐓機不經過中間而進行三次鐓鍛變形，其含碳量不應超過0.4%。對當含碳量超過0.3%-0.5%的碳鋼進行鐓鍛時，就要增加中間完全退火工序或者采用溫鐓。

　　2、錳的含量，錳在鋼的冶煉中與氧化鐵作用（Mn+FeO+MnO+Fe）主要為對鋼脫氧而加入。錳在鋼中與硫化鐵作用（Mn+FeS+MnS+Fe），能減少硫對鋼的有害性。所形成的硫化錳可改善鋼的切削性能。錳使鋼的強度有所提高，塑性有所降低，對于鋼的冷塑性變形性能是不利的，但是錳對變形力的影響僅為碳的四分之一左右。由于成品的特殊性能要求，允許錳的含量為硫的五倍。除了成品的特殊要求外，不宜超過0.9%。

　　3、硅的含量，硅是鋼在冶煉中脫氧劑的殘留物。當鋼中含硅量增加0.1%時，會增加13.7mpa。經驗表明，含硅量超過0.17%且含碳量較大時，對鋼的塑性的降低有很大影響。在鋼中適當增加硅的含量，對鋼的綜合機械性能，特別是彈性邊緣有利，還可以增強鋼的耐蝕性。但是當鋼中含硅量超過0.15%時，使鋼急劇形成非金屬夾雜物，高硅鋼即使退火也不會軟化，急劇降低鋼的冷塑性變形性能。如果硅以硅酸類形式存在于鋼中，分散在鋼中的細小顆粒會過快地磨損模具。因此，除了產品高強度的性能要求外，冷鐓機用鋼總是盡量減少硅的含量。

　　4、硫（S）， 硫是有害雜質。鋼中的硫在冷鐓機時會使金屬的結晶顆粒彼此分離引起裂紋。硫的存在還促使鋼產生熱脆和生銹。因此含硫量應小于0.06%。鐓制高強度緊固件時，應控制在0.04%以下。由于硫、磷和錳的化合物能改善切削性能，冷鐓機螺母用鋼的含硫量可放寬到0.08%-0.12%，以利于攻絲。