冷镦线材的常用材料根据性能和应用场景可分为碳素钢、合金钢、有色金属及合金三大类,以下是具体分类、特点及典型应用:
一、碳素钢
碳素钢是冷镦线材中最常用的材料,按含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢,具有成本低、工艺成熟的特点。
1. 低碳钢(含碳量≤0.25%)
常用牌号:Q235、10#、20#、ML08Al、ML15Al
特点:
含碳量低,塑性和韧性优异,冷镦成型时不易开裂。
强度较低,需通过表面处理(如镀锌)或后续热处理提升性能。
应用场景:
普通标准件:螺栓、螺母、铆钉、垫片等低强度紧固件。
家电 / 轻工:家具五金、电子元件引脚。
2. 中高碳钢(含碳量 0.3%~0.7%)
常用牌号:45#、ML35、ML40Cr、ML45
特点:
含碳量较高,强度和硬度提升,但塑性略低,需控制冷镦变形量。
常通过调质处理(淬火 + 高温回火)获得综合力学性能。
应用场景:
高强度紧固件:8.8 级、10.9 级螺栓,汽车用轮毂螺栓。
机械零件:齿轮毛坯、轴类零件。
二、合金钢
合金钢通过添加合金元素(如 Cr、Mo、Ni、Mn 等)提升性能,适用于高负荷、耐腐蚀等复杂场景。
1. 合金结构钢
常用牌号:35CrMo、40Cr、ML35CrMo、ML42CrMo
特点:
淬透性好,热处理后强度高(可达 12.9 级),耐疲劳和冲击。
冷镦时对模具要求高(需硬质合金模具),表面处理需加强润滑。
应用场景:
航空航天:发动机螺栓、高强度铆钉。
汽车工业:底盘紧固件、悬挂系统零件。
2. 不锈钢
常用牌号:
奥氏体不锈钢:304、304L、316、316L(耐腐蚀性优异)。
马氏体不锈钢:410、420(可通过热处理强化,强度高但耐腐蚀性略低)。
特点:
耐腐蚀、耐高温,但冷镦难度大(加工硬化明显,需更大压力)。
表面易粘模,需采用厚润滑层(如磷化 + 皂化)或镀层处理。
应用场景:
医疗器械:手术器械螺栓、植入物配件。
化工 / 海洋工程:耐腐蚀螺母、法兰紧固件。
食品设备:卫生级不锈钢铆钉。
三、有色金属及合金
有色金属线材具有导电、导热、轻量化等特性,适用于特殊行业。
1. 铜及铜合金
常用类型:
纯铜(T2、TU1):导电性≥97% IACS,塑性极佳。
黄铜(H62、H65):含锌 15%~38%,强度高,易切削。
锡青铜(QSn6.5-0.1):耐磨、耐腐蚀,弹性好。
特点:
冷镦成型后表面光洁,无需额外抛光。
导电性能优异,但高温下易氧化(需控制加工温度)。
应用场景:
电子电气:接线端子、连接器插针。
卫浴五金:水龙头阀芯、管件接头。
2. 铝及铝合金
常用牌号:
纯铝(1060、1070):塑性好,强度低,用于低负荷零件。
变形铝合金:6061(Al-Mg-Si 系,可热处理强化)、7075(Al-Zn-Mg-Cu 系,高强度)。
特点:
密度低(约 2.7g/cm³),轻量化优势显著,但冷镦时易粘模(需涂覆石墨或专用润滑剂)。
耐腐蚀性好,无需额外镀层(表面自然形成 Al₂O₃保护膜)。
应用场景:
航空航天:飞机结构件铆钉、轻量化螺栓。
汽车工业:发动机轻量化零件、电池组件连接端子。
3. 钛及钛合金
常用牌号:TA1(纯钛)、TC4(Ti-6Al-4V,高强度耐腐蚀)
特点:
比强度高(强度 / 密度≈5.6,远超钢和铝),耐高温(耐温≤600℃)。
冷镦难度极大(需预热至 200~300℃降低变形抗力),成本高昂。
应用场景:
高端领域:航空发动机紧固件、医疗植入物(如人工关节螺钉)。
四、特殊材料
1. 低合金钢(微合金化)
典型牌号:ML20MnB、ML35MnVB
特点:通过添加硼(B)、钒(V)等微量元素,以低成本实现高强度(替代部分合金结构钢)。
应用:8.8 级~10.9 级螺栓,汽车用高强度标准件。
2. 易切削钢
典型牌号:Y12、Y15、SUM24L
特点:含硫(S)、铅(Pb)等易切削元素,冷镦后切屑易断,提升加工效率。
应用:复杂形状零件(如带槽螺栓、异形铆钉)。
选择建议
1.强度优先:选合金结构钢(如 35CrMo)或中高碳钢(如 45#)。
2.耐腐蚀优先:选不锈钢(304/316)或铝合金(表面阳极氧化)。
3.导电 / 轻量化优先:选铜合金或铝合金。
4.成本敏感场景:优先用低碳钢(如 Q235),通过表面处理(镀锌、镀镍)弥补性能不足。
不同材料的冷镦工艺参数(如模具硬度、润滑方式)差异显著,需结合具体材料特性调整生产工艺。