CN106636572A

CN106636572A - 一种金属件热处理工艺

Info

Publication number: CN106636572A
Application number: CN201611219336.2A
Authority: CN
Inventors: 张建忠; 赖伟春
Original assignee: Evergreen Standard Component Co Ltd Of Sea Salt
Current assignee: Evergreen Standard Component Co Ltd Of Sea Salt
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2017-05-10

Abstract

本发明公开了一种金属件热处理工艺，特别是短牙棒的热处理工艺，包括以下步骤：上料—前清洗—吹干—输送—进淬火炉—测温—保温—油槽油冷—输送—吹干—后清洗—吹干—输送—进回火炉—测温—保温—着色—吹干—烘干—上油—收料，淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为800~820℃，第二至第六个淬火区间的温度为850~870℃，回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为610~630℃，第三至第四个回火区间的温度为620~640℃。本发明提供的金属件热处理工艺提高了工件的内部质量，提高了抗拉强度与断后伸长率，同时减防止氧化皮的脱落。

Description

一种金属件热处理工艺

技术领域

本发明涉及一种金属件热处理工艺，属于热处理领域。

背景技术

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节，为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容，另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

其中紧固件作为常用的机械零件，应用范围十分广泛，小到家庭，大到航天，都需要利用到紧固件，因此紧固件的质量十分重要，现有的紧固件的热处理工艺通常是简单的淬火与回火的过程，质量参差不齐，氧化情况较为严重，抗拉强度、断后伸长率等都难以达到要求。

在申请号为CN200710179678.0的发明专利中，提供了一种特高压输电线路杆塔用高强度地脚螺栓的热处理工艺，原材料为 45#钢、 40Cr和42CrMo之一，热处理工艺温度范围为：840 ～ 880℃加热，保温时间120 ～ 270分钟，淬火介质为质量百分比浓度 2.0～8％的氯化钠盐水；回火温度范围为：540 ～ 650℃保温 120 ～ 300 分钟，然后水冷或者空冷，该发明的螺栓具有高强度，高塑性和韧性，低的裂纹敏感性，强度级别满足 8.8 级以及以上强度级别。

发明内容

在上述背景的基础下，本发明旨在提供一种高质量的热处理工艺该热处理工艺可以防止氧化皮剥落和脱碳以及具有气象发黑的功能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种金属件热处理工艺，特别是短牙棒的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：上料—前清洗—吹干—输送—进淬火炉—测温—保温—油槽油冷—输送—吹干—后清洗—吹干—输送—进回火炉—测温—保温—着色—吹干—烘干—上油—收料，具体数据如下：

淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为800~820℃，第二至第六个淬火区间的温度为850~870℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为15~25min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为10~15min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70~80℃之间；

回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为610~630℃，第三至第四个回火区间的温度为620~640℃，工件逐步通过第一至第四个回火区间，工件在第一、第二回火区间的回火时间分别为20~30min，工件在第三、第四回火区间的回火时间分别为15~25min，回火过程均在氮气氛围中进行。

进一步的，所述着色之后采用油冷，油槽的温度控制在80~100℃。

进一步的，所述着色过程中采用氮气进行保护。

本发明的有益效果是：特殊的热处理工艺，特别是针对原材料为40CrMnMo的短牙棒，利用多个区间的淬火以及回火步骤，使得工件内部更为细密，提高抗拉强度以及断后伸长率，在回火过程中采用氮气进行保护，防止氧化皮剥落以及脱碳，同时利用氮气保护还具有气象发黑功能，使得工件的表面质量提高，更为光滑和提高亮度。

具体实施方式

本发明提供了一种金属件的热处理工艺，具体涉及到一种原材料为40CrMnMo的短牙棒，主要包括以下步骤：

上料—前清洗—吹干—输送—进淬火炉—测温—保温—油槽油冷—输送—吹干—后清洗—吹干—输送—进回火炉—测温—保温—着色—吹干—烘干—上油—收料；

下面提供多个实施例来对本发明进行进一步的说明：

实施例一：

淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为800℃，第二至第六个淬火区间的温度为850℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为15min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为10min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70℃之间；

回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为610℃，第三至第四个回火区间的温度为620℃，工件逐步通过第一至第四个回火区间，工件在第一、第二回火区间的回火时间分别为20min，工件在第三、第四回火区间的回火时间分别为15min，回火过程均在氮气氛围中进行。

所述着色之后采用油冷，油槽的温度控制在80℃，着色过程中采用氮气进行保护。

实施例二：

淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为800℃，第二至第六个淬火区间的温度为860℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为15min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为12min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70℃之间；

回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为610℃，第三至第四个回火区间的温度为630℃，工件逐步通过第一至第四个回火区间，工件在第一、第二回火区间的回火时间分别为20min，工件在第三、第四回火区间的回火时间分别为20min，回火过程均在氮气氛围中进行。

实施例三：

淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为800℃，第二至第六个淬火区间的温度为870℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为15min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为15min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70℃之间；

回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为610℃，第三至第四个回火区间的温度为640℃，工件逐步通过第一至第四个回火区间，工件在第一、第二回火区间的回火时间分别为20min，工件在第三、第四回火区间的回火时间分别为25min，回火过程均在氮气氛围中进行。

实施例四：

淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为810℃，第二至第六个淬火区间的温度为850℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为15min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为12min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70℃之间；

回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为620℃，第三至第四个回火区间的温度为620℃，工件逐步通过第一至第四个回火区间，工件在第一、第二回火区间的回火时间分别为25min，工件在第三、第四回火区间的回火时间分别为15min，回火过程均在氮气氛围中进行。

实施例五：

淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为820℃，第二至第六个淬火区间的温度为850℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为25min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为15min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70℃之间；

回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为630℃，第三至第四个回火区间的温度为620℃，工件逐步通过第一至第四个回火区间，工件在第一、第二回火区间的回火时间分别为30min，工件在第三、第四回火区间的回火时间分别为15min，回火过程均在氮气氛围中进行。

实施例六：

淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为820℃，第二至第六个淬火区间的温度为870℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为15min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为12min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70℃之间；

回火炉包括四个回火区间，第一至第二个回火区间的温度为630℃，第三至第四个回火区间的温度为640℃，工件逐步通过第一至第四个回火区间，工件在第一、第二回火区间的回火时间分别为20min，工件在第三、第四回火区间的回火时间分别为20min，回火过程均在氮气氛围中进行。

本发明的多个实施例与现有的正常热处理工艺的对比如下表（现有热处理工艺作为对照组）：

实施例	抗拉强度	断后伸长率%	氧化皮脱落程度
				对照组	840	15	严重
实施例一	850	21.5	无
				实施例二	855	20.5	无
实施例三	860	22.5	无
				实施例四	855	23.0	无
实施例五	870	21.0	无
				实施例六	885	23.0	无

Claims

1.一种金属件热处理工艺，特别是短牙棒的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：上料—前清洗—吹干—输送—进淬火炉—测温—保温—油槽油冷—输送—吹干—后清洗—吹干—输送—进回火炉—测温—保温—着色—吹干—烘干—上油—收料；

其中，淬火炉包括六个淬火区间，第一个淬火区间的温度为800~820℃，第二至第六个淬火区间的温度为850~870℃，工件逐步通过第一至第六个淬火区间，工件在第一个淬火区间的淬火时间为15~25min，工件在第二至第六个淬火区间的淬火时间分别为10~15min；

淬火之后油槽中冷却油的温度设置在70~80℃之间；

2.根据权利要求1所述一种金属件热处理工艺，其特征在于，所述着色之后采用油冷，油槽的温度控制在80~100℃。

3.根据权利要求1所述一种金属件热处理工艺，其特征在于，所述着色过程中采用氮气进行保护。