导读：冷镦钢即采用冷镦工艺制造连接件、紧固件用钢，俗称为“铆螺钢”（ML）。冷镦钢因具有加工精度高、表面质量好等优点，已成为紧固件的关键原材料。高强度紧固件用钢通常为调质处理的低中碳素钢和合金结构钢等。
一、冷镦钢行业国内外发展现状
1.1 全球冷锻钢行业发展现状
美国、日本是研究高品质冷镦钢较早的国家，20世纪80年代，美国汽车用螺栓的强度级别已经达到10.9级以上。目前，美国、日本等钢铁企业已经能够生产出洁净冷镦钢，并在大力发展新技术下的高品质冷镦钢，如省略软化、调质等热处理工序的非调质钢，能够有效统一协调强度和塑性的双相钢及节约合金元素的硼钢等。表1中列出了日本神户和住友钢铁企业生产的几种高品质冷镦钢基本情况，这也是面向日益增长的工业需求，在投入巨资重点实施的新一代超级钢研究的大背景下研究出的系列成果。
表1 高强度冷镦钢的化学成分及力学性能（W%）
虽然实验室研究试制了大量1300、1400MPa级高强度冷镦钢，甚至1600MPa级别高强度冷镦钢，但是目前国标中规定以及能够工业化生产的最高级别的还是12.9级。对于用于制造10.9、12.9级的紧固件用冷镦钢，由于对强度级别、疲劳性能和耐延迟断裂性能提出严格要求，普遍还是使用 Cr-Mo、Cr-Mo-V系列，且在后续的工艺中需通过球化退火工艺对材料进行软化处理，以便进行冷镦成形，然后进行调质处理以获得优良性能的紧固件。
目前紧固件用冷镦钢大多还是采用原材料离线后的球化退火工艺来提高冷镦钢的塑性变形能力。一般是钢厂提供热轧盘条，标准件厂进行后续的球化退火处理，但由于中碳合金钢的冷镦性能不能完全满足要求，造成生产合格率较低，冷镦出现表面裂纹、掉头而产生大量残次品的现象。
由于传统球化遗火工艺周期较长，其周期大约为18～32h，消耗大量的能源和资源，污染环境，因此，标准件厂商迫切希望能够简化退火工序甚至开发出免球化退火工艺的冷镦钢种。高强度化是材料研究和开发的主题。高强度螺栓连接是继铆接、焊接之后发展起来的一种新型连接形式，它具有承载能力高、受力性能好、耐疲劳、不松动、较安全及施工简便、可拆换等优点。
1.2我国冷镦钢行业发展现状
我国从20世纪90年代开始生产冷镦钢，主要的生产企业为宝钢、马钢、济钢、沙钢、邢钢等40余家钢铁企业，但生产的冷镦钢还不能满足高端紧固件的需求，国内紧固件用原材料基本都是热轧态有1.5%～3%存在表面开裂问题，冷镦钢盘条的合格率约在98％，由于盘条轧制而产生的冷镦开裂异议率＜2％，紧固件企业不得不在拉拔和退火工序过程中进行材料的改制。国内近20年来大力开发SWRM6，SWRCH6A，SWRM8，SWRM10，SWRM8A，SWRCH10A，ASTM1022，ML35， SWRCH35K，SWRCH38K, SCM435，SCM440等紧固件冷镦用钢，基本上能够满足行业的要求。
但是，近年来随着汽车、机械、建筑、轻工等各个行业的飞速发展，对紧固件用冷镦钢提出更高的要求，迫切需求具有更加优良的综合性能的钢铁材料。我国冷镦钢生产稳定性较低，纯净度不高，致使很多低合金钢、合金钢都需要进口，特别是制造汽车高强度螺栓所用的冷镦钢，其强度需到达12.9级以上，基本上依赖于进口。
目前国内冷镦钢一方面在紧贴用户要求的基础上需要提高检验标准;另一方面结合国内的发展，在非调质冷镦钢、双相钢、高强度硼钢、超细晶粒钢、耐腐蚀性钢加大研发力度，推进相应产品的开发及使用。
GB/T6478中规定的钢号仍较少使用，20MnTiB、MFT8、35VB等自主创新钢种数量也不多。对脱碳倾向小、塑性好便于以冷镦变形加工异形件、热处理淬透性好的含硼钢种，国内较少开发。牌号10B21、10B28、10B33、MnB123H等相似的品种国内钢厂也供货不少；大量还是JISG3507、JISG4105、ASTM等日美标准的牌号。
1.3 国内冷镦钢的质量分析
1.3.1 化学成分
碳含量
在满足强度要求的前提下，较低的碳质量分数可以得到良好的拉拔、冷镦性能；利用锰细化铁素体晶粒、珠光体团和珠光体片间距来提高调质冷镦钢的强韧性，冷镦钢的碳含量对其韧性有很大影响，如果碳含量超过标准上限，则在加工过程中容易破裂，因为碳含量过高则形成的片状珠光体越多，片状珠光体对钢的塑韧性具有不利的影响。所以，在生产过程中，应根据标准要求严格控制冷镦钢的碳含量。
其他元素
硫和磷是钢中的有害元素，分别导致钢的冷、热脆性。随着钢中氮含量的增加，钢的强度，硬度和脆性增加，但成形性和韧性显着降低，可焊性劣化。另外，氢是钢中白点的根本原因，尤其是Cr-Mo、Cr-Mo-V钢中的易形成白点（小裂缝）引起氢脆化；钒作为最重要的微合金元素之一，在钢中形成的V（C，N）析出可抑制再结晶，起到细晶强化作用，在铁素体中弥散的 V（C，N）可提高钢的强度，碳氮化物粒度越小，析出强化效果越强；氧在钢中主要以氧化物的形式存在，随着金属氧化物含量的增加，钢的塑性和韧性显著下降。此外，如果钢水的脱氧性差会导致连铸坯中的皮下气泡和表面孔隙增多，严重影响钢的质量。
硅通常作为脱氧剂添加到钢中，少量的硅会增加钢的强度， 但是大量的硅会对钢的形状和韧性产生不利影响。锰可以减少硫的有害影响，提高材料的热加工性能。同时，锰将提高钢的强度，硬度和淬透性，增强加工硬化，从而降低材料的可塑性，但是过多增加锰的质量分数，会导致珠光体的增多，降低钢的韧性，且锰质量分数超过1.0%时，会促进贝氏体的生成；铝在高温下容易氧化，形成有害杂质，降低钢的机械性能；同时，铝可以阻碍晶粒长大，提高韧性，改善冷镦钢的整体性能，并减少扭转过程中的应变能力，因此，应适度控制。
其他大部分合金元素会增加钢的强度和韧性，从而影响钢的加工性能，因而，这些合金元素的量应取决于钢的不同加工用途。
1.3.2 显微组织
夹杂物
钢中主要有害夹杂物是非金属夹杂物，它们的存在不仅大大降低了钢的强度和韧性，而且容易引起腐蚀和疲劳破坏，并影响钢的微观结构。因此，应采取各种措施去除减少钢中的非金属夹杂物，使残余的夹杂物尽可能分布均匀。
晶粒大小
钢的晶粒越细，其变形越均匀，断裂前具有很大的断后伸长率和断面收缩率，还可吸收更多的能量，提高钢的韧性。并且， 晶粒越细晶界面积越大，晶界可以阻碍裂纹的扩展。因此，钢的晶粒越细，其综合力学性能越好，对压力加工越有利。对于已形成粗晶粒的冷镦钢来说，可以通过正火或调质来细化晶粒。
组织组成
冷镦钢显微组织为铁素体＋珠光体，不得出现片状珠光体、贝氏体及 魏氏组织；而片状珠光体会增加冷变形裂纹倾向，对冷镦钢成型性和压力加工性明显不利，因此，一般要通过调质或正火将片状珠光体转化成颗粒状或细片状，这样不但对压力加工有利，也有利于钢的综合力学性能。
另外，冷镦钢在铸造和热轧后容易形成带状组织，而带状组织会降低垂直于轧制方向的伸长率、断面收缩率以及冲击韧性，因此，需要通过一定的方法来消除或减轻，如扩散退火、电渣重熔、快速结晶、增大锻造比等方法。
1.3.3 表面质量缺陷
冷镦钢盘条表面缺陷主要有划伤、裂纹、折叠、皱纹和结疤等，破坏了材料表面基体的连续性。如果冷镦钢中存在表面缺陷，则在加工过程中容易引起应力集中，并且促成冷锻裂纹的形成和扩展。因此，要求冷镦钢表面应光滑，这就需要进一步要求冷镦钢在铸造和轧制过程中要严格控制生产工艺。此外，表层脱碳也可视为一种表面质量缺陷，其容易造成表层强度降低、疲劳破坏加快，所以在轧制过程中应制定可靠的预防措施来减小脱碳厚度。
二、冷镦钢市场分析及预测
2.1 冷镦钢市场分析
冷镦钢冷成型性能良好，在机械加工行业用冷拔代替热轧材冷切削机加工，是目前发展迅速广泛的一种高效品种。近年来受下游用钢需求的波动，我国冷镦钢行业市场规模也存在上下波动的情况。
据统计，2018年我国冷镦钢行业市场规模为417.3亿元；2019年我国冷镦钢行业市场规模为422.5亿元，同比增1.2%；2020年我国冷镦钢行业市场规模441.1亿元，同比增长4.4%；2021年我国冷镦钢行业市场规根617.1亿元，同比增长39.9%；2022年我国冷镦钢行业市场规模558.6亿元，同比增长-9.5%。近5年我国冷镦钢行业市场规模年复合增速为18.0%。
从我国 2018-2022年冷镦钢市场规模的变动趋势来看，按照6.0%的保守增速进行预测，则2027年我国冷镦钢行业市场规模将达到747.5亿元左右。目前，我国冷锻钢行业规模处于继续扩大的过程中，行业供应能力与需求规模的整体增速较快，行业处于成长期阶段。
2.2我国冷锻钢行业发展策略
产品定位与定价
价格直接影响市场对产品的接受程度，影响着市场需求和企业利润，涉及生产者、经营者和消费者等各方利益，是市场竞争的重要手段。
定价过于强调成本导向；定价脱离营销组合的其他要素；不能根据变化及时调整价格，以及没有根据不同的产品、细分的市场和购买的时机对价格做出调整，这类问题影响产品定位与定价。相对合理有效的价格策略：在追求产品利润时，采用以成本为导向法；在追求产品销售额和市场占有率时，采取以竞争为导向的定价法。在制定产品基本体系之后，还应针对市场供需情况及时调整产品价格，较灵活的定价策略才能帮助企业实现性价比最大化。
此外，还应该针对用户的差异性、重要性等因素及企业的战略导向、面临的形势变化适时调整销售价格。
营销策略与渠道建设
目前我国冷镦钢行业的主要渠道是直销、分销等，这些渠道运营已相对成熟，成为许多下游企业首选。随着行业竞争日趋激烈，如何扩大现有渠道及建设新渠道将成为未来行业竞争的关键因素之一。
渠道及终端竞争激烈，成为影响市场份额的重要因素。广泛而顺畅高效的销售渠道是企业，产品市场份额、开发新业务的支柱，行业内企业不断加大投入，在维护原有渠道优势的同时，力争开拓新的市场渠道。在各层级渠道的竞争中，对终端的竞争最为激烈。终端渠道对企业营业额、选址、交通、消费水平有较高要求，优质终端是稀缺资源。此外，在渠道管理方面，企业应注重提高销售人员素质与业务水平，加强管理。
技术创新及成本控制
产品的生产工艺和技术水平决定了产品质量和产品性能。冷镦钢产品技术门槛相对较高，产品的质量将直接影响产品功能，也是下游用户关注的核心指标之一。因此，产品技术水平的变化对行业利润水平和趋势有较大影响。
冷镦钢成本主要是铁矿石、煤及辅料等原材料及人员方面的成本。企业应开发新型产品迎合市场需求，扩大产品消费，增强产品市场竞争力。同时，冷镦钢企业应扩大使用网络等资源宣传自己品牌，增强用户对产品的认知程度。
当前冷镦钢行业面临成本上涨的风险，因此如何在经济环境不景气的情况下，控制成本上升对企业的生存和发展十分重要。
三、经验与总结
目前我国冷镦钢行业进入变革时期，冷镦钢行业仍处在上升发展阶段，产品结构随之发生变化，更多的冷镦钢产品进入市场，同时产业集中度提高，劣质产品淘汰，市场中不断出现中高端产品，行业内一些小型冷镦钢项目少且缺乏吸引力，便会逐渐被淘汰，这就促进了行业资源向优势企业集中，有利于提高行业集中度，优化产业结构，促进行业健康发展。综合来说，我国冷镦钢行业的总体发展前景较好，市场仍存在较大的增长空间。
来源：螺丝君
