对于金属加工材料，硬度值HRC36通常被视为软材料和硬材料的分界线。HRC36作为硬质材料的起点，因为当硬度高于这个值时，材料的延伸率通常会小于10%。一般来说，这种硬度的材料不适合用冷挤压丝锥或滚压丝锥加工螺纹。因此，硬质材料的螺纹加工通常需要使用切削丝锥或螺纹铣刀。然而，这种普遍的限制并不是绝对不可克服的。一些冷挤压丝锥也可以在硬度高达HRC44的材料上加工螺纹。切削丝锥可用于加工软硬材料上的螺纹。然而，在对硬材料进行攻丝时，应该对丝锥的结构设计进行一些改变。应用制造商需要对包括航空零件和医疗零件在内的各种硬质材料进行穿线。如美国CIM公司需要螺纹硬度HRC 32-39的医用零件(如骨锯导轨)和硬度HRC 48-52的材料(如光学行业使用的不锈钢激光器件)。CIM最初是一家涡轮机制造商。涡轮零件通常采用镍基合金(如钨铬钴合金31)，热处理后硬度达到HRC 48-52。模具制造商还需要在硬质材料上加工螺纹。普通工具钢制造(如H-13、P-20等。)为死。H-13的硬度为HRC 48-52，而P-13的硬度可以达到HRC 50-52。用于模具的硬质材料还包括可热处理合金和钴基合金。虽然HSS-E高速钢(E指“特级”，意为富钴高速钢)丝锥可用于攻丝硬度高达HRC55的材料，但制造商应使用可加工更高硬度的硬质合金丝锥。硬质合金丝锥可用于加工高硬度马氏体不锈钢(400系列硬度为HRC 50-60)。这些不锈钢的主要合金元素是11.5%-18%的铬。硬攻丝也可以应用于一些过程控制零件的加工。例如，镍基合金可用于制造测量化学品(包括酸)流量的零件，这种材料必须具有良好的抗腐蚀性化学品。与加工软材料相比，设计丝锥需要更硬的涂层(如TiN和TiCN涂层)来加工硬材料。这种龙头还包括其他一些结构特征。一个特征是丝锥的槽数。为了加工硬质材料，需要更多的沟槽。例如，双槽丝锥适用于加工铝，而加工硬质材料的丝锥可能需要使用5-6个槽。更多的槽可以产生更多的切削刃，从而分散和减少切削力和刀具磨损。另一个特点是刀具的铲磨量。为加工软质材料而设计的丝锥的铲磨量较小，因为减少铲磨量可以提高加工这些材料的稳定性。加工硬质材料的丝锥需要使用大量的铲磨。增加磨削量的目的是形成负(径向)切削面，而加工软质材料的丝锥会形成正切削面，有点类似锋利的鹰爪，这种鹰爪形的切削面可能会对硬质工件材料造成损伤。此外，通过丝锥的导向或切削刃的倒角和磨削、偏心磨削(会影响螺纹攻牙的螺距和小直径)、磨齿(会影响大直径、螺距和小直径)，也可以获得较大的磨削量。增加磨削量可以降低丝锥的切削阻力，有利于硬质材料的加工。因为硬质材料弹性小，如果切削阻力太大，丝锥可能会断。另外，降低切削阻力可以提高丝锥的自由切削能力，降低攻丝所需的扭矩。然而，减少扭矩不应与非常小的扭矩混淆。在硬质材料上攻丝需要很大的力量，丝锥的刃口也承受很大的切削力。加工硬质材料的丝锥除了增加磨削量外，还需要采用较大的前角。丝锥前角对切削刃稳定性的影响大于后角。减小前角可以提高切削刃运动的稳定性，通常会产生更有利的切屑形状。但是，减小前角——对于加工硬质材料也是必要的。——将增加切削力a
另外，在加工硬质材料时，厂家要预料到，即使专门改进了丝锥结构，其使用寿命还是比较短的。特殊丝锥的使用寿命取决于螺纹孔的深度和工件材料的硬度。制造商还应该预料到加工硬质材料的丝锥比加工软质材料的丝锥更贵。例如，为了加工具有极高硬度的工件材料，通常需要使用更昂贵的硬质合金丝锥。除了丝锥设计，厂家还应该了解一些硬质材料攻丝的技术要点。加工硬质材料时，丝锥更容易折断，所以操作方法一定要特别注意。操作员可以使用“啄”来降低龙头断裂的风险。这样，通过几次增量进给，最终加工出所需的螺纹。由于每次进给只完成少量切削，作用在丝锥上的切削载荷可以减小。例如，HighVac公司在制造半导体行业使用的法兰时，需要用高效切削丝锥对镍基合金(如热处理前硬度HRC 45-50的哈氏合金、因科镍合金625、因科镍合金718)进行攻丝。公司采用“啄”的方式，每次进给只加工一部分螺纹深度。如果整个螺孔的深度为12.7mm，那么切削丝锥每次进给的切削量仅为2.54mm，五次进给就可以加工整个螺纹。但要采用这种攻丝方式，厂家必须有一台具有“啄”加工功能的机床。此外，
这种加工方式的速度比常规攻丝要慢一些。尽管如此，为了减小因丝锥折断而导致接近完工的工件报废的可能性，这种加工方法还是很有用的。 与螺纹铣削的对比 硬质材料上的螺纹孔还可以用螺纹铣刀来加工。一般来说，用硬质合金螺纹铣刀加工高硬度材料没有太大问题。螺纹铣削可以对刀具的进给率进行更好的控制。此外，螺纹铣削通常是在硬质材料上加工螺纹孔最安全的方法，尤其是，一旦螺纹铣刀折断在螺孔中，比较容易采取挽救措施。而一旦切削丝锥折断在螺孔中，从孔中取出折断的丝锥并挽救通常价值不菲的工件就要困难得多，有时甚至完全不可能。因此，在模具制造业和航空工业，螺纹铣削通常是在硬质材料上加工螺纹孔的首选方式。 此外，在螺纹铣削时，制造商可以更容易地控制螺纹尺寸。螺纹铣刀是通过螺旋插补运动（包括CNC数控机床的X、Y和Z轴同时运动）来铣制螺纹的，当螺纹铣刀磨损后，可以通过机床编程对刀具的螺旋插补进行补偿，从而保证加工出的螺纹尺寸始终符合要求。不过，与螺纹攻丝相比，螺纹铣削的加工成本可能更高，在选择加工工艺时必须考虑这一点。 链接：软质材料的冷挤压成形攻丝 与切削丝锥相比，用冷挤压成形丝锥加工软质材料（≤HRC35）螺纹孔具有许多优势。由于冷挤压成形攻丝是挤压而不是切削材料，因此不会产生切屑。与切削而成的螺纹相比，冷挤压成形的螺纹具有更高的表面拉伸强度、屈服强度和剪切强度。更高的强度来源于螺纹形成机理，该工艺是通过使工件材料发生永久塑性变形而形成螺纹的。 冷挤压成形丝锥的寿命通常比切削丝锥更长，因为冷挤压成形丝锥没有容易被快速磨损的锋利切削刃。冷挤压成形丝锥还能以比切削丝锥更大的长径比加工螺纹。此外，与切削丝锥相比，用冷挤压成形丝锥加工出的螺纹尺寸通常具有更好的一致性。 但是，要获得这种尺寸一致性也需要付出一定代价。在进行冷挤压成形攻丝时，需要首先加工出更精密的中心孔。冷挤压成形攻丝的成功取决于中心孔的直径，其尺寸公差通常要比用切削丝锥攻丝时更小。孔径尺寸一个单位的偏差就可能引起形成的螺纹尺寸4个单位的偏差。因此，在进行冷挤压成形攻丝之前，可能需要对中心孔进行铰削加工。 如果中心孔尺寸过大，将没有足够的材料可供冷挤压成形丝锥挤压出正确尺寸的螺纹。如果中心孔尺寸过小，冷挤压成形丝锥就不得不挤开更多的材料以形成螺纹，从而造成丝锥过快磨损。此外，在加工粗牙螺纹时，为了形成每个螺纹，冷挤压成形丝锥都必须挤开更多材料，而挤压的材料越多，产生冷作硬化的可能性也越大。不锈钢、钛合金和镍基合金都容易发生冷作硬化，因此，这些材料都可能缩短丝锥寿命，或造成丝锥折断。