本發(fā)明涉及一種超高強度高于14.9級緊固件的制造方法,運用一種特殊的熱處理工藝,運用國內(nèi)極普通的20mn2、30mn2;20crmnti、35crmo;42crmo、50crva這類在熱處理后金相組織為強而韌的低碳馬氏體、高強度合金鋼結(jié)構(gòu)鋼,制造出國外企業(yè)需使用極其優(yōu)質(zhì)合金鋼材才能制作的超高強度緊固件,填補這一國內(nèi)空白。
背景技術(shù):
1、在電子產(chǎn)品、冶金、化工、建筑、軌道交通、航天、航空等行業(yè)所應用的機電設備、工裝和工具都要用到緊固件,并且對高強度的螺栓、螺釘、螺柱、鉚釘和螺母緊固件技術(shù)性能的要求很高。目前我國緊固件生產(chǎn)的規(guī)模企業(yè),一般生產(chǎn)10.9級及以下級別的緊固件,通常采用高強度材料制造。高強度螺栓的螺桿、螺帽和墊圈,常用45號鋼、40硼鋼、20錳鈦硼鋼、35crmoa等制作。12.9級的國標已有,但能生產(chǎn)制造的企業(yè)很少,絕大多數(shù)依賴進口。例如美國unbrako公司生產(chǎn)的unbrako牌高強度緊固件,廣泛用于我國鋼鐵、有色金屬、電力、汽車、機械設備、電氣儀表、環(huán)境設備等生產(chǎn)制造型企業(yè),原材料受限,價格過高。以軌道交通車輛用的轉(zhuǎn)向架上所用緊固件為例,因轉(zhuǎn)向使用頻率極高,往往需要大修的就是摩損、松動或滑絲的連接螺釘?shù)?。其對?guī)格要求嚴格,對抗拉強度、高韌性、屈服強度等要求嚴格。如何用國產(chǎn)鋼批量生產(chǎn)超高強度特別是高于14.9級的高性能緊固件成為難點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題,創(chuàng)造性的采用極普通的國產(chǎn)即有鋼材,運用獨特的工藝,制造生產(chǎn)出國外企業(yè)使用極其優(yōu)質(zhì)的鋼材才能制作的超高強度緊固件。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的方案如下:
3、一種超高強度高于14.9級緊固件的制造方法,在亞共析鋼范圍內(nèi)鋼種20mn2或30mn2;20crmnti、35crmo;42crmo、50crva。
4、工藝方案:淬火→冷卻→球化退火→冷鐓搓絲→熱處理(加熱,急冷,回火)→清洗→表面處理(發(fā)黑,鍍鋅或鎳)→防蝕處理。
5、上述技術(shù)方案中,進一步地,分三組規(guī)格來闡述。
6、第一組所述m6—m12規(guī)格的緊固件,選用20mn2或30mn2。
7、所述工件在鹽浴爐加熱時,淬火加熱,溫度控制在880℃~900℃;
8、進一步地,所述工件球化退火,等溫720℃,4小時后隨爐冷卻至500℃以下出爐后空冷。
9、所述工件出爐淬入水中,此時約200~300℃,空冷。
10、冷鐓搓絲;
11、回火處理:空氣中冷透的工件應及時回火,回火溫度根據(jù)鋼材成分中含錳量及含碳量上限還是下限而定,一般控制在360±20℃。工件回火后硬度在45~47hrc,清洗。
12、表面處理:發(fā)黑或電鍍鋅或鎳,最后用鹽酸清洗。
13、防蝕處理。
14、第二組所述m14—m30規(guī)格的緊固件,選用20crmnti或35crmo。
15、上述技術(shù)方案中,所述工件在鹽浴爐加熱時,淬火加熱,溫度控制在880℃~900℃;
16、進一步地,所述工件球化退火,等溫760℃,4小時后隨爐冷卻至500℃以下出爐后空冷。
17、所述工件出爐淬入水中,此時約200~300℃,空冷。
18、冷鐓搓絲;
19、熱處理,用下貝氏體等溫淬火:空氣中冷透的工件應及時回火,回火溫度一般控制在360±20℃。工件回火后硬度在45~47hrc,清洗。
20、表面處理(鍍鎳,熱鍍錫)
21、防蝕處理。
22、第三組所述m36—m56規(guī)格的緊固件,選用42crmo或50crva鋼。
23、所述工件在在鹽浴爐加熱時,淬火加熱,溫度控制在880℃~900℃;
24、進一步地,所述工件等溫球化退火(等溫780℃,4小時/等溫650℃,4小時),后隨爐冷卻至500℃以下出爐后空冷。
25、所述工件出爐淬入水中,此時約200~300℃,空冷。
26、所述工件機械金工加工。
27、特種熱處理,馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間熱浴淬火,420℃回火。清洗。
28、表面處理(鍍鎳)。
29、防蝕處理。
30、本發(fā)明所具有的有益效果:
31、在各行業(yè)向高、精、尖,輕盈化、智能化發(fā)展階段,特別是軍工、航天、航空、航海、高鐵、地鐵等均能運用到性價比極高的國產(chǎn)化超高強度緊固件,節(jié)省大量外匯。
32、本發(fā)明創(chuàng)造性的采用極普通的國產(chǎn)即有鋼材,制造出性能等同甚至超過其他優(yōu)質(zhì)鋼材制成的高強度緊固件,填補國內(nèi)空白,性價比高。
1.一種超高強度高于14.9級緊固件的制造方法,其特征在于,在亞共析鋼范圍內(nèi)分別選用國產(chǎn)20mn2、30mn2;20crmnti、35crmo;42crmo、50crva這類在熱處理后金相組織為強而韌的低碳馬氏體、高強度合金鋼結(jié)構(gòu)鋼的鋼材制作超高強度緊固件。
2.一種權(quán)利要求1所述超高強度緊固件的制造方法,其特征在于,分三組使用規(guī)格選擇不同對應鋼材:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述超高強度緊固件的制造方法,其特征在于,包括如下步驟:選擇所述的鋼種材料,經(jīng)過淬火、冷卻、球化退火、冷鐓搓絲、熱處理、清洗、表面處理和防蝕處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述超高強度緊固件的制造方法,其特征在于,分三組規(guī)格具體包括如下步驟: