冷鐓工藝對金屬材料的要求
金相組織要求為使鋼材能更好地適應(yīng)冷鐓工藝，對于鋼的結(jié)構(gòu)、晶粒大小與形式、非金屬夾雜物的分布都有一定的要求。
⑴鋼的組織結(jié)構(gòu)鋼中除了鐵素體外，還有珠光體。含碳量越高，珠光體數(shù)量越多。鐵素體是軟的基體，在軟的基體中嵌有硬的珠光體顆粒。成堆的珠光體分布對于冷變形是不利的，會形成裂紋。鋼材的組織要緊密均勻，因此。冷鐓用鋼要用盡可能均勻分布、球狀的晶粒結(jié)構(gòu)。
⑵晶粒度金屬的變形是由于晶粒的滑移和晶粒本身的變形而發(fā)生的。在一定的體積內(nèi)，細(xì)晶粒金屬的晶粒數(shù)必然比粗晶粒金屬的多，塑性變形時(shí)位向有利于滑移的晶粒也較多，變形能夠較均勻地分散到各個(gè)晶粒。相應(yīng)地細(xì)晶粒金屬的變形不均勻性和由于變形不均勻性所引起的應(yīng)力集中均較小，使開裂的機(jī)會也小，出現(xiàn)開裂前可承受的塑性變形量增加，對外反映出塑性較好。晶粒越小，所產(chǎn)生的激發(fā)相鄰晶粒滑移的應(yīng)力也越小。
為使變形繼續(xù)進(jìn)行，必須增大外加的應(yīng)力，對外反映出變形抗力較大。因此冷鐓不宜采用過細(xì)晶粒的鋼材。晶粒太大，又會使工件表面粗糙，產(chǎn)生明顯的傷痕和裂紋。粗晶粒鋼的加工硬化敏感性比細(xì)晶粒鋼大，塑性較差，冷變形性能也差。冷鐓用鋼的晶粒度要求為4-6級，晶粒的大小規(guī)范如下：晶粒平均直徑約（0.02-0.06）mm；每mm2晶粒數(shù)約為250-2300個(gè)；晶粒的平均面積約（400-4000）μm2。
⑶非金屬夾雜物 不管用什么方法冶煉鋼材，總會有或多或少的非金屬夾雜物。氧化物或硫化物等夾雜物，會使金屬緊密的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生間斷。夾雜物的形式、數(shù)量和分布情況不同，對于鋼材的冷變形性能的影響也各異。冷鐓用線材是熱軋鋼材經(jīng)冷拔后使用的，在軋制和冷拔過程中，這些夾雜物已沿著變形方向被拉長。一般說來，細(xì)微、均勻分布的夾雜物為害不大。
細(xì)小且分散的硫化物夾雜物可以較好地隨著變形方向變形，因而較其他一些隨之變形的夾雜物為害稍小。特別有害的是氧化鋁夾雜物。氧化鋁微小顆粒不僅極硬，會損傷模具；而且很難與鋼的基體結(jié)合在一起，常常在劇烈的冷變形中使工件產(chǎn)生撕裂。粗的或者細(xì)而局部集中的夾雜物，對鋼的冷鐓性能影響很大。
4、 表面質(zhì)量要求普通熱軋鋼的表面狀態(tài)大多數(shù)不夠好。熱軋鋼材的表面缺陷經(jīng)過冷拔（如果壓縮比太小）也無法消除，造成冷鐓產(chǎn)品的表面缺陷及廢品，嚴(yán)重的將無法進(jìn)行生產(chǎn)。
⑴坯料表面缺陷鋼在冶煉時(shí)，鋼錠留有的氣泡、縮孔等缺陷。經(jīng)過熱軋和冷拔，使線材帶有比較嚴(yán)重的貫穿性縱裂，在鐓鍛時(shí)會明顯地暴露在產(chǎn)品表面。原材料在軋制中的折疊、耳子、偏析、裂縫等缺陷，在冷鐓中會造成嚴(yán)重危害。如：螺栓的斷頭、螺母的開裂；工件在搓制螺紋時(shí)，螺坯被碾壓成兩半等。原材料在酸洗中處理不當(dāng)，在鋼材表面產(chǎn)生麻點(diǎn)、銹蝕。
如果麻點(diǎn)、銹蝕輕微，經(jīng)過冷拔，凹坑被拉長，在表面基本上顯不出痕跡，冷鐓中不致于因此而出現(xiàn)裂紋。如果凹坑嚴(yán)重就會形成裂口；裂口多呈現(xiàn)于工件變形量大的棱角處。材料表面裂縫等缺陷越深，冷變形性能就越差。
實(shí)驗(yàn)表明：無論冷拔還是冷鐓，裂紋的形狀對于變形程度的影響不大，但是裂紋深度的影響是很大的。對于變形程度較大的冷鐓材料，表面缺陷的臨界深度是0.04-0.10mm,更深的缺陷必須避免。鋼材在低碳?xì)夥罩屑訜釙鹈撎肌ｋm然脫碳從產(chǎn)品的外觀質(zhì)量看不出什么，但是工件表面含碳量的任何變化都會對工件的機(jī)械性能產(chǎn)生重大影響。
特別對含碳量0.30%以上的鋼材，表面脫碳對工件的疲勞強(qiáng)度和耐磨性明顯有害。為防止脫碳材料在退火時(shí)，應(yīng)使用保護(hù)氣體。和脫碳相反的是滲碳。鋼在高溫高碳環(huán)境中會產(chǎn)生滲碳。盡管滲碳對于成品是相當(dāng)于在軟核上產(chǎn)生硬殼是可以接受的，有時(shí)是需要采用的方法，但是對于冷鐓工藝來說是相當(dāng)有害的。有滲碳層的鋼材表面象蛋殼那樣又薄又硬。
在材料改制或者冷鐓時(shí)，材料表面會產(chǎn)生裂口或者剝離，降低鋼材的冷變形性能。因此，冷鐓用鋼材應(yīng)當(dāng)完全避免脫碳和滲碳。鋼材的脫碳和滲碳情況可采用金相顯微鏡檢查。
⑵尺寸精度要求線材的尺寸精度對于冷鐓產(chǎn)品質(zhì)量及工藝過程有很大影響。冷鐓用線材和模具通常是專業(yè)化分別加工的。若線材直徑超出最大允許值，則鐓鍛時(shí)工件頭部的金屬就過多，將產(chǎn)生不良飛邊或者使工件桿部彎曲。
或者因線材直徑大于凹模模孔直徑而使進(jìn)料困難。以及工件桿部被凹模孔拉毛，在模孔內(nèi)急劇形成金屬瘤。若線材直徑小于最小允許值，則在鐓鍛時(shí)金屬不能完全充滿模腔，造成工件棱角不清。所以冷鐓用材料要充分接近真圓，直徑均勻。冷鐓用線材的直徑允差一般為0.20-0.35mm，不圓度允差為直徑允差的1/2。
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