CN102319990B - 履带用低碳高强度螺栓制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种履带用低碳高强度螺栓制造工艺，步骤如下：（1）材料选用化学成份为20MnTiB的低碳合金钢；（2）热轧盘条钢，经冷拔处理，达到螺栓杆部尺寸；（3）采用局部加热锻造使螺栓头部、杆部成型；（4）加工螺栓外螺纹；（5）对螺栓整体进行淬火；（6）螺栓整体回火；（7）发黑处理。本发明的有益效果在于：由于回火温度属于低温回火，节约了电能消耗，同时低碳高强度螺栓淬火时采用水溶性淬火液，杜绝了淬火油对环境的污染，采用低碳合金钢材料比现有材料价格低300元/吨，降低了生产成本。

Description

履带用低碳高强度螺栓制造工艺
技术领域
本发明涉及一种螺栓制造工艺，尤其涉及一种履带用低碳高强度螺栓制造工艺。
背景技术
目前履带用高强度螺栓为12.9级螺栓，硬度要求39-43HRC，机械性能为抗拉强度1275Mpa以上，屈服强度1147Mpa以上，为了达到以上性能要求，现有技术采用材料为35CrMo中碳合金钢，热处理工艺为调质处理的工艺方法，淬火温度为850-880℃加热并适当的保温，然后在快速淬火油中进行淬火，回火温度在450-500℃之间进行充分回火，得到回火索氏体的热处理工艺方法，这种工艺能源消耗大，以及淬火油对环境的污染的问题越来越突出。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种履带用低碳高强度螺栓制造工艺，实现综合机械性能的提高，节约电源消耗及减少环境污染，节约生产成本。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是： 
履带用低碳高强度螺栓制造工艺，具体步骤如下：
（1）材料选用化学成份为20MnTiB的低碳合金钢；
（2）热轧盘条钢，经冷拔处理，达到螺栓杆部尺寸；
（3）采用局部加热锻造使螺栓头部、杆部成型；
（4）加工螺栓外螺纹；10-30mm直径范围内的螺纹坯料通过搓丝板，由丝板压力使螺纹成形；
（5）对螺栓整体进行淬火，螺栓在连续保护气氛加热炉中进行加热，淬火温度为860-900℃，加热时间30--60min，在水基淬火液中进行充分冷却；
（6）螺栓整体回火，回火温度为200-350℃，回火150-180min；
（7）发黑处理，利用工件回火余热，依据热聚合反应机理形成黑色高分子材料保护膜。
按照上述方案加工的螺栓，螺栓心部硬度达40-43HRC、抗拉强度达到1300Mpa，屈服强度达到1200Mpa，延伸率大于10%,断面收缩率大于40%,冲击韧性大于60J/cm2，综合机械性能比现有材料的履带用螺栓高10-15%。
本发明的有益效果在于：由于回火温度属于低温回火，节约了电能消耗，同时低碳高强度螺栓淬火时采用水溶性淬火液，杜绝了淬火油对环境的污染，采用低碳合金钢材料比现有材料价格低300元/吨，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明：
具体实施例一：
本具体实施例所述的履带用低碳高强度螺栓的制造工艺，具体步骤如下：
（1）材料选用化学成份为20MnTiB的低碳合金钢；
（2）热轧盘条钢，经冷拔处理，达到螺栓杆部尺寸；
（3）采用局部加热锻造使螺栓头部、杆部成型；
（4）加工螺栓外螺纹，10-30mm直径范围内的螺纹坯料通过搓丝板，由丝板压力使螺纹成形；
（5）对螺栓整体进行淬火，螺栓在连续保护气氛加热炉中进行加热，4-6%PAG淬火液进行淬火，淬火温度为860℃，加热50min，在水基淬火液中进行充分冷却；
（6）螺栓整体回火，回火温度为200℃，回火180min；
（7）发黑处理：利用工件回火余热，依据热聚合反应机理形成黑色高分子材料保护膜，达到防锈防腐的目的。
本具体实施方式加工的螺栓，螺栓心部硬度达42-43HRC、抗拉强度达到1300Mpa，屈服强度达到1200Mpa，延伸率大于10%,断面收缩率大于40%,冲击韧性大于60J/cm2，综合机械性能比现有材料的履带用螺栓高10-15%，与现有材料的履带用螺栓对比表如附表1所示：
附表1： 
                                                
   具体实施二：
本具体实施例所述的履带用低碳高强度螺栓的制造工艺，具体步骤如下：
（1）材料选用化学成份为20MnTiB的低碳合金钢；
（2）热轧盘条钢，经冷拔处理，达到螺栓杆部尺寸；
（3）采用局部加热锻造使螺栓头部、杆部成型；
（4）加工螺栓外螺纹；10-30mm直径范围内的螺纹坯料通过搓丝板，由丝板压力使螺纹成形；
（5）对螺栓整体进行淬火，螺栓在连续保护气氛加热炉中进行加热，4-6%PAG淬火液进行淬火，淬火温度为880℃，加热40min，在水基淬火液中进行充分冷却； 
（6）螺栓整体回火，回火温度为250℃，回火180min；
（7）发黑处理：利用工件回火余热，依据热聚合反应机理形成黑色高分子材料保护膜，达到防锈防腐的目的。
本具体实施方式加工的螺栓，螺栓心部硬度达41-42HRC、抗拉强度达到1300Mpa，屈服强度达到1200Mpa，延伸率大于10%,断面收缩率大于40%,冲击韧性大于60J/cm2，综合机械性能比现有材料的履带用螺栓高10-15%，与现有材料的履带用螺栓对比表如附表2所示：
附表2：
 
Figure 132896DEST_PATH_IMAGE002
  具体实施三：
本具体实施例所述的履带用低碳高强度螺栓的制造工艺，具体步骤如下：
（1）材料选用化学成份为20MnTiB的低碳合金钢；
（2）热轧盘条钢，经冷拔处理，达到螺栓杆部尺寸；
（3）采用局部加热锻造使螺栓头部、杆部成型；
（4）加工螺栓外螺纹；10-30mm直径范围内的螺纹坯料通过搓丝板，由丝板压力使螺纹成形；
（5）对螺栓整体进行淬火，螺栓在连续保护气氛加热炉中进行加热，4-6%PAG淬火液进行淬火，淬火温度为900℃，加热温30min，在水基淬火液中进行充分冷却； 
（6）螺栓整体回火，回火温度为300℃，回火150min；
（7）发黑处理：利用工件回火余热，依据热聚合反应机理形成黑色高分子材料保护膜，达到防锈防腐的目的。
本具体实施方式加工的螺栓，螺栓心部硬度达40-42HRC、抗拉强度达到1300Mpa，屈服强度达到1200Mpa，延伸率大于10%,断面收缩率大于40%,冲击韧性大于60J/cm2，综合机械性能比现有材料的履带用螺栓高10-15%，与现有材料的履带用螺栓对比表如附表3所示：
附表3：
 
       以上具体实施方式的有益效果在于：由于回火温度属于低温回火，节约了电能消耗，同时低碳高强度螺栓淬火时采用水溶性淬火液，杜绝了淬火油对环境的污染，采用低碳合金钢材料比现有材料价格低300元/吨，降低了生产成本。      
上面所述的具体实施例不构成对本发明的限制，本技术领域的技术人员，在本技术的实质范围内，作出的各种变形和改进，都应属于本技术发明的保护范围。

Claims (1)

1.履带用低碳高强度螺栓制造工艺，其特征在于步骤如下：
（1）材料选用化学成份为20MnTiB的低碳合金钢；
（2）热轧盘条钢，经冷拔处理，达到螺栓杆部尺寸；
（3）采用局部加热锻造使螺栓头部、杆部成型；
（4）加工螺栓外螺纹；10-30mm直径范围内的螺纹坯料通过搓丝板，由丝板压力使螺纹成形；
（5）对螺栓整体进行淬火，螺栓在连续保护气氛加热炉中进行加热，淬火温度为880-900℃，加热时间30--60min，在水基淬火液中进行充分冷却；
（6）螺栓整体回火，回火温度为250-350℃，回火150-180min；
（7）发黑处理，利用工件回火余热，依据热聚合反应机理形成黑色高分子材料保护膜。
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