2025-03-No1-扣件技術新訊

余征諴博士 / 國立高雄科技大學 鍛造輥軋工程研究中心

各位【台灣扣件產業服務雲】會員先進們大家好，與您分享本期 #扣件技術新訊 (2025-03-No-1)：

#技術主題 : #溫模抽線改善雙晶誘發塑變鋼(TWIP)抽線成形性

雙晶誘發塑變鋼(TWIP)線材，因其優異的強度、延展性和韌性，可用於製造高強度螺栓。因雙晶作用可提高成形性，在傳統冷抽線製程中，由於應變分佈不均勻導致線材表面雙晶變形過快，線材表面承受的應變大於中心區域，導致徑向應變不均勻，最終由於表面過高的雙晶率可能會導致該區域的雙晶機制過早飽和 ，使得材料無法繼續通過塑性變形方式來承受進一步的應變，引發表面裂紋而導致其抽線成形性差。

Hwang [1] 提出增加抽線模具溫度方式，提升 TWIP 鋼材抽線成形性。以DEFORM進行抽線成形CAE分析；模具材質為碳化鎢，模具半角為6°，模具溫度包括常溫的冷模抽線(26度C)與溫模抽線(400度C)，以噴燈加熱；線材抽線之斷面縮減率為 20%，線材經過9道次抽線，線徑由13mm抽線至4.75mm。

從抽線實驗結果知：

(1) 使用模溫為 400 °C 的溫模抽線(WD)，在線材徑向方向建立溫度梯度，提高了 TWIP 鋼的抽線成形性以、微觀結構和機械性能的均勻性。溫模抽線時，線材表面溫度約 300 °C，將表面區域的疊差能(SFE)從 34 mJ/m² 增加到 55 mJ/m²，抑制了該區域的雙晶產生速率，與冷模抽線(CD)的線材相比，具有更均勻的徑向雙晶產生速率，可改善線材的微觀結構均勻性和抽線成形性。

(2)與冷模抽線相比較，溫模抽線之的線材，其抽線成形性(應變)提高了 33%；溫模抽線的線材硬度略低於冷模抽線材。

此技術論文提出的溫模抽線技術可提升抽線成形性，降低表面裂紋風險，使線材品質更為穩定，能夠提升生產效率和降低成本；未來可進一步應用至其他大型量產或高強度材料的抽線成形。

應用該技術，可協助產業透過『溫模抽線改善雙晶誘發塑變鋼(TWIP)抽線成形性』，建立『扣件鍛造成形方法』之技術能量及相關研究開發之參考資料。

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#參考資料：

[1] Hwang, J. K. (2025). Improved Wire Quality of Twinning-Induced Plasticity Steel During Wire Drawing Through Temperature Gradient with Warm Die. Materials, 18(6), 1209., https://www.mdpi.com/1996-1944/18/6/1209

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件技術新訊, Vol. 2025-03-No1, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_a4c8d949-c085-4da3-8c56-6ed3de0781f8

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Tag: #Fastener, #WireDrawing, #Material, #Bolt, #Screw.

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