冷鐓成型后的零件通常需要經過后續的熱處理和表面處理才能達到最終使用要求,不同強度等級和耐腐蝕要求的冷鐓件對應不同的處理工藝。
調質處理是提高中碳鋼和合金鋼冷鐓件強度的常用方法。淬火加熱至850至880攝氏度,保溫使組織完全奧氏體化,然后油淬獲得馬氏體組織。淬火后需及時回火,回火溫度根據強度等級確定:8.8級螺栓回火溫度約400至450攝氏度,10.9級約380至420攝氏度,12.9級約350至380攝氏度。調質后的組織為回火索氏體,具有較高的抗拉強度和良好的韌性。對于大規格冷鐓件,淬火時需注意防止開裂,可采用分級淬火或等溫淬火。
滲碳處理適用于低碳鋼冷鐓件。20鋼、10鋼等材料經冷鐓成型后,表面含碳量較低,直接調質無法獲得高硬度。滲碳處理將零件置于富碳氣氛中加熱至900至930攝氏度,活性碳原子滲入表面,形成高碳層,然后淬火加低溫回火,使表面硬度達到HRC58-62,芯部保持低碳馬氏體的韌性。這種工藝常用于自攻螺釘、鉚釘等需要表面耐磨而芯部韌性的零件。
表面處理主要是為了防腐蝕和改善外觀。鍍鋅是應用最廣泛的方式,藍白鋅、彩鋅和黑鋅分別適用于不同環境。鍍鋅前需進行除油和酸洗活化,鍍層厚度通常為5至15微米。對于高強度冷鐓件(10.9級以上),酸洗可能引起氫脆,需要在鍍后4小時內進行除氫處理,加熱至190至220攝氏度保溫數小時。達克羅涂層是無氫脆風險的替代方案,耐鹽霧性能優異,適用于汽車底盤緊固件。
磷化處理常用于需要涂裝或潤滑的冷鐓件。鋅系磷化膜呈灰色,與油漆附著力強;錳系磷化膜耐磨性較好,適用于承受滑動摩擦的零件。磷化前需進行噴砂或酸洗去除表面氧化皮,磷化后的零件應充分清洗并浸防銹油。對于不銹鋼冷鐓件,通常進行鈍化處理,用硝酸溶液去除表面游離鐵,形成致密的氧化鉻鈍化膜,提高耐腐蝕能力。