型材冷拔

　　簡介

　　將留有加工余量的熱軋型材在室溫下進(jìn)行拉拔以生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量型材的方法。冷拔可以提高型材的強(qiáng)度、尺寸精度、平直度和降低表面粗糙度，達(dá)到提高型材的利用率、節(jié)能、節(jié)約材料的目的。采用冷拔方法可以既經(jīng)濟(jì)又高效地大批量生產(chǎn)不需要進(jìn)行機(jī)械加工的產(chǎn)品。冷拔加工時金屬晶格產(chǎn)生畸變，晶粒被拉長和細(xì)化，從而使金屬的力學(xué)性能隨變形程度的增加而強(qiáng)化;而變形過程中產(chǎn)生的晶內(nèi)和晶間破壞以及不均勻變形等則會使金屬的塑性降低，因此通過控制變形制度就可使金屬型材獲得較高的綜合使用性能。金屬在常溫下加工不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此隨著模具工作表面加工型xing粗糙度的降低和潤滑條件的改善，型材表面的粗糙度也隨之降低，可達(dá)6.3～1.6μm;冷拔型材的斷面形狀和尺寸精度取決于模具的加工精度，一般無須機(jī)械加工就可達(dá)到使用要求，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的無切削加工，顯著提高材料利用率。

　　對坯料的要求

　　由于對冷拔型材表面質(zhì)量要求高，所以對用作冷拔坯料的熱軋型材的表面質(zhì)量要求也很高。供冷拔用的熱軋優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼不得有裂紋、結(jié)疤、折疊和發(fā)紋等缺陷。局部缺陷需用風(fēng)鏟清理或砂輪清理，清理深度不應(yīng)超過冷拔時的壓縮量。對熱軋的坯料要進(jìn)行酸洗，以清除氧化皮和便于發(fā)現(xiàn)表面缺陷;對脫碳敏感的鋼種，脫碳層必須嚴(yán)加控制，滾珠鋼脫碳層深度不得超過型材直徑(或邊長)的0.85%;工具鋼不得超過直徑的1.5%。對冷拔坯料內(nèi)部組織要求也很嚴(yán)。易形成碳化物網(wǎng)狀組織的鋼種，其網(wǎng)狀碳化物和珠光體中的片狀碳化物應(yīng)較細(xì)密，以保證冷拔型材的碳化物級別。

　　對模具的要求

　　(1)拔模工作表面應(yīng)有盡可能高的硬度和耐磨性;(2)拔模的工作部分應(yīng)有精確的尺寸和正確的斷面形狀，以確保冷拔材尺寸精度;(3)拔模工作表面應(yīng)有盡量低的粗糙度，以保證冷拔材的表面質(zhì)量。 拔模的材質(zhì)根據(jù)被加工金屬的性質(zhì)和生產(chǎn)條件確定，目前常用的有金屬陶瓷合金、T10、T12、GCr15和30CrMnSi等。

　　工藝流程

　　熱處理

　　作用是消除內(nèi)應(yīng)力、軟化坯料和改善組織性能。型材冷拔所需熱處理有3種情況：(1)當(dāng)熱軋型材硬度許可直接冷拔時，只進(jìn)行拔后熱處理，以改善組織性能;(2)以冷硬狀態(tài)交貨時，只在打頭前進(jìn)行黑退火熱處理;(3)在冷拔前后都要進(jìn)行熱處理。常用的熱處理方式有高溫退火、低溫退火、等溫退火、正火和固溶處理，具體采用哪種方式要視坯料材質(zhì)和要求的組織狀態(tài)而定。一般只用低溫退火進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力軟化坯料。滾珠鋼拔后需進(jìn)行珠光體球化退火;奧氏體、鐵素體不銹鋼則需進(jìn)行固溶處理，以軟化坯料和成品。

　　酸洗

　　作用是清除氧化皮，以利于發(fā)現(xiàn)和清理表面缺陷。用于酸洗的酸液有硫酸、鹽酸和三酸溶液。酸洗液種類和濃度的選擇取決于鋼的成分和性質(zhì)。對一般鋼種多采用硫酸酸洗，酸液濃度為12%～18%。酸洗鉻鎳含量較高的合金鋼時，由于氧化皮堅(jiān)固，往往采用三酸(王水)酸洗。

　　打頭

　　將熱軋型材的一端在熱狀態(tài)下打細(xì)，使之易于穿過模孔，以供拔鉗夾持，也叫打尖。打頭的直徑一般以既易穿過�？子钟凶銐驈�(qiáng)度防止拔斷為準(zhǔn)，一般比冷拔后型材直徑(或邊長)小0.3～0.5mm為宜。打頭長度取決于拔機(jī)結(jié)構(gòu)和所拔坯料的尺寸，且隨坯料斷面尺寸的增大而加長。直徑為ф10～80mm的棒料，打頭長度為95～170mm。打頭過渡段的傾角根據(jù)鋼號和棒材尺寸而定，一般不應(yīng)超過10o～20o，合金鋼和異形材為5o～12o。

　　冷拔

　　ф9～100mm的高合金鋼、合金鋼和碳素鋼的棒材，一般是一次拔成;六角形或異形斷面型材采用兩次拔成。拔制的壓下量和拔制速度取決于被拔鋼的化學(xué)成分、所要求拔后型材的力學(xué)性能和冷拔機(jī)的能力。冷拔圓斷面棒材絕對壓下量在0.5～3.5mm范圍內(nèi)，而六角形斷面則在2.5mm以下;相對壓下量最小為9%～19%，最大為17%～28%。冷拔速度為2.4～17.5m/min。坯料斷面越大，鋼質(zhì)越硬，塑性越差，冷拔壓下量和拔制速度應(yīng)越小。

　　潤滑

　　作用是減小拔制力，減小拔模磨損速度，防止劃傷冷拔材表面和確保冷拔材的尺寸精度與表面質(zhì)量。冷拔潤滑劑可采用干油、植物油、動物油和皂基潤滑劑，后者應(yīng)用最廣。

　　矯直

　　作用是保證冷拔型材的平直度符合要求。棒材在冷拔和熱處理后會發(fā)生彎曲，這將嚴(yán)重地影響生產(chǎn)和使用。冷拔型材必須以矯直狀態(tài)供貨。矯直可以采用輥式矯直和張力矯直。