CN102284835B - M12以上十点九级车用螺栓的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种M12以上十点九级车用螺栓的生产方法,包括采用冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理工序,其特征是采用ML20MnTiB作为原材料,冷成型工序是由大料小变形设计和3~4次鐓压缩而成;热处理工序包括等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷。本发明得到的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法生产出的产品具有强度满足、芯部韧性好、脆性低的特点,能更好满足使用需求,其中,冷成型工序免去了退火和拉丝工序,使得生产产品的能耗低、效率高;热处理工序免去渗碳工序,解决产品因表面渗碳,造成硬度高而脆的对立问题,又能节约能源、缩短生产周期、减小空气中碳的排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对M12以上十点九级车用螺栓的生产方法。
背景技术
螺栓是基础紧固类标准件,广泛用于机械、汽车、航空等领域,随着国家快速发展建设,对十点九级高强度螺栓的需求越来越大,传统上十点九级螺栓均采用中碳合金钢材料生产,需经过高温退火、拉丝、冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理等工序,其中,退火工序能源高、拉丝工序易造成环境污染,且以上工序多且要求高,对能源消耗大,加工时间长;其次,采用中碳合金钢材料生产的产品强度硬度满足要求,但延伸率和断面收缩率达不到要求,易产生疲劳裂缝而脆断,只能达到8.8级螺栓及小规格(<M10)的十点九级螺栓的要求,而达不到M12以上十点九级汽车用螺栓要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种能耗低、性能好的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法。
为了实现上述目的,本发明所设计的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法,包括采用冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理工序,其特征是采用ML20MnTiB作为原材料,冷成型工序是由大料小变形设计和3~4次鐓压缩而成;热处理工序包括等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷。
所述热处理工序的等温淬火的碳势值在0.20~0.25之间,温度为840℃~880℃,淬火时间为60分钟~80分钟;淬火油冷却采用70℃左右油液冷却;分级回火采用温度为350℃、390℃、430℃从低到高分级回火,回火时间为100分钟~120分钟。在所述热处理中可使用甲醇作稀释剂。
本发明提供的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法,在具体实现过程 中可首先将原材料20MnTiB盘料经较直装置进入冷成型机,经剪切、镦粗、缩杆、切边后成螺栓胚型;然后,由滚丝机或自动搓丝机或成型附加搓丝装置对其滚压螺纹成形,螺纹成形后直接经等温淬火,再淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷的热处理工序,当上述热处理工序完成后,即可从炉口放入待加工品,待加工品受传动网带传动,自动流转经各工位直到产品最终从炉的另一端出来,即能达到产品要求。
由于M12以上十点九级车用螺栓的称呼方法是本行业中的一种习惯称呼,是本领域普通技术人员所熟知的,所以在此沿用该称呼作为本发明的名称。
本发明得到的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法,选用20MnTiB材料,进行冷成型,然后免去常规技术中必须的渗碳工序直接经等温淬火及后续工序,生产出的产品具有强度满足、芯部韧性好、脆性低的特点,能更好满足使用需求,其中,冷成型工序免去了退火和拉丝工序,使得生产产品的能耗低、效率高;热处理工序免去渗碳工序,解决产品因表面渗碳,造成硬度高而脆的对立问题,又能节约能源、缩短生产周期、减小空气中碳的排放。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例:
本发明的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法,包括采用冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理工序,采用ML20MnTiB作为原材料;冷成型工序是由大料小变形设计和3~4次鐓压缩而成;热处理工序包括等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷,所述热处理工序的等温淬火的碳势值在0.20~0.25之间,温度为840℃~880℃,淬火时间为60分钟~80分钟,淬火油冷却采用70℃左右油液冷却,分级回火采用温度为350℃、390℃、430℃从低到高分级回火,回火时间为100分钟~120分钟。
下面对本发明的具体加工工艺及过程作详细说明,首先,将本发明的原材 料20MnTiB盘料经较直装置进入冷成型机,经剪切、镦粗、缩杆、切边后可成螺栓胚型;然后,由滚丝机(或自动搓丝机、也或成型附加搓丝装置)对其滚压螺纹成形,即尺寸已整体成形;接下来,再对其进行热处理,热处理工序免去渗碳工序可直接经等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷等过程自动控制流转,其中,淬火的碳势值在0.20~0.25间、温度840℃~880℃、淬火时间60分钟~80分钟;70℃左右油液冷却;回火区采用不同回火温度350、390、430℃从低到高分级回火处理,回火时间100分钟~120分钟,当以上工序通过后,即可从炉口放入待加工品,待加工品受传动网带传动,自动流转经各工位直到产品最终从炉的另一端出来,即能达到产品要求。
期间为保证产品质量稳定,应对淬火冷却后的实物硬度、回火实物硬度值及强度进行首末件抽查,以验证产品机械性能;最后流入表面处理工序,表面处理工序按传统方法加工即可实现产品的制造。
本发明生产的螺栓性能如下:表面硬度HRC35~38;抗拉强度σb(MPa):≥1070;屈服强度σ级(MPa):≥940;伸长率δ5(%):≥18;断面收缩率ψ(%):≥45;冲击功Akv(J):≥55表面硬度,产品质量符合10.9级螺栓要求。
Claims (2)
1.一种M12以上十点九级车用螺栓的生产方法,包括采用冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理工序,其特征是采用ML20MnTiB作为原材料,冷成型工序是由大料小变形设计和3~4次镦 压缩而成;热处理工序包括等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷,所述等温淬火的碳势值在0.20~0.25之间,温度为840℃~880℃,淬火时间为60分钟~80分钟;淬火油冷却采用70℃左右油液冷却;分级回火采用温度为350℃、390℃、430℃从低到高分级回火,回火时间为100分钟~120分钟。
2.根据权利要求1所述的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法,其特征是首先,将本原材料ML20MnTiB盘料经矫直装置进入冷成型机,经剪切、镦粗、缩杆、切边后成螺栓胚型;然后,由滚丝机或自动搓丝机或成型附加搓丝装置对其滚压螺纹成形,螺纹成形后直接经等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷的热处理工序,当上述热处理工序完成后,即可从炉口放入待加工品,待加工品受传动网带传动,自动流转经各工位直到产品最终从炉的另一端出来,即能达到产品要求。
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