CN106834615A - 一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺 - Google Patents

一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，能够使螺栓具有更高的表面强度，螺栓表面耐磨性显著增强，有效提高螺栓的使用寿命，降低螺栓长久使用所导致的安全隐患，利于推广应用。

Description

一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺
【技术领域】
本发明涉及表面热处理的技术领域，特别是一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺的技术领域。
【背景技术】
螺栓：机械零件，配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件。由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。螺栓在十分复杂和严峻的条件下工作，承受着各类较高的交变应力，螺栓损坏方式是各式各样的，如错牙、螺杆断裂、螺杆变形、螺纹磨损、腐蚀等失效形式。因此要想提高螺栓的使用寿命，必须要求螺栓具有高的接触疲劳强度、一定的冲击韧性、高的耐磨性能和抗腐蚀性能。在同样材料的条件下，为了提高性能，一般要对螺栓产品进行表面热处理，以提高整个螺栓产品的使用寿命，常规的表面热处理方法效果不理想，处理后螺栓面对复杂的工况，仍然容易损坏，产生安全隐患。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，能够使螺栓具有更高的表面强度，螺栓表面耐磨性显著增强，有效提高螺栓的使用寿命，降低螺栓长久使用所导致的安全隐患，利于推广应用。
为实现上述目的，本发明提出了一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，依次包括以下步骤：
步骤一：升温，将螺栓竖直放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高到700℃～750℃，保温5～7分钟，同时向热处理炉中通入一氧化碳气体，使热处理炉中碳势达到0.8；
步骤二：保温，将热处理炉中温度稳定在720～750℃，保持120～160分钟，同时向热处理炉中通入如下气体：氨气、氮气、一氧化碳、甲醇，在热处理炉中将炉压升高到4.5MPa～6.5MPa；
步骤三：降温，对热处理炉中进行20～30分钟降温处理，同时向热处理炉中通入如下气体：氨气、甲烷、一氧化碳、甲醇，保持热处理炉中炉压：4.5MPa～6.5MPa；
步骤四：扩散，降低热处理炉中炉压至1MPa～1.5MPa，使热处理炉中的碳势降低到0.6，整个过程持续50～60分钟；
步骤五：淬火等待，在热处理炉中将温度降低到淬火温度，整个过程持续10～15分钟，使淬火温度更均匀稳定；
步骤六：淬火，将热处理炉中的螺栓在淬火温度下放入淬火油中进行淬火，整个淬火过程持续20～25分钟；
步骤七：漏油，淬火完成后静置25～30分钟漏去螺栓上多余的淬火油，将螺栓取出热处理炉；
步骤八：冷冻，将热处理炉取出的螺栓在-60～-55℃的温度下进行冷冻，保持温度稳定在-60～-55℃，整个过程持续200～220分钟；
步骤九：回火，将冷冻处理后的螺栓进行回火处理。
作为优选，所述步骤一中的温度升高速率为80～100℃/min，温度每升高150℃后均温2～3分钟再继续升温，直至温度达到700℃～750℃，所述步骤一中气体的流量为：一氧化碳0.3～0.5L/min。
作为优选，所述步骤二中气体的流量为：氨气2～3L/h；氮气6～6.5L/h；一氧化碳4～5L/h；甲醇80～100ml/h，所述步骤二中炉压升高速率为0.4～0.6MPa/min。
作为优选，所述步骤三中气体的流量为：氨气5～7L/h；甲烷3～4.5L/h；一氧化碳3～4L/h；甲醇50～60ml/h。
作为优选，所述步骤四中炉压降低速率为0.5～0.6MPa/min，所述步骤五的淬火温度为200℃～250℃，所述步骤五中的温度降低速率为50～60℃/min，温度降低至淬火温度后均温4～6分钟。
本发明的有益效果：本发明能够使螺栓具有更高的表面强度，螺栓表面耐磨性显著增强，有效提高螺栓的使用寿命，降低螺栓长久使用所导致的安全隐患，利于推广应用。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，依次包括以下步骤：
步骤一：升温，将螺栓竖直放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高到700℃～750℃，保温5～7分钟，同时向热处理炉中通入一氧化碳气体，使热处理炉中碳势达到0.8；
步骤二：保温，将热处理炉中温度稳定在720～750℃，保持120～160分钟，同时向热处理炉中通入如下气体：氨气、氮气、一氧化碳、甲醇，在热处理炉中将炉压升高到4.5MPa～6.5MPa；
步骤三：降温，对热处理炉中进行20～30分钟降温处理，同时向热处理炉中通入如下气体：氨气、甲烷、一氧化碳、甲醇，保持热处理炉中炉压：4.5MPa～6.5MPa；
步骤四：扩散，降低热处理炉中炉压至1MPa～1.5MPa，使热处理炉中的碳势降低到0.6，整个过程持续50～60分钟；
步骤五：淬火等待，在热处理炉中将温度降低到淬火温度，整个过程持续10～15分钟，使淬火温度更均匀稳定；
步骤六：淬火，将热处理炉中的螺栓在淬火温度下放入淬火油中进行淬火，整个淬火过程持续20～25分钟；
步骤七：漏油，淬火完成后静置25～30分钟漏去螺栓上多余的淬火油，将螺栓取出热处理炉；
步骤八：冷冻，将热处理炉取出的螺栓在-60～-55℃的温度下进行冷冻，保持温度稳定在-60～-55℃，整个过程持续200～220分钟；
步骤九：回火，将冷冻处理后的螺栓进行回火处理。
所述步骤一中的温度升高速率为80～100℃/min，温度每升高150℃后均温2～3分钟再继续升温，直至温度达到700℃～750℃，所述步骤一中气体的流量为：一氧化碳0.3～0.5L/min，所述步骤二中气体的流量为：氨气2～3L/h；氮气6～6.5L/h；一氧化碳4～5L/h；甲醇80～100ml/h，所述步骤二中炉压升高速率为0.4～0.6MPa/min，所述步骤三中气体的流量为：氨气5～7L/h；甲烷3～4.5L/h；一氧化碳3～4L/h；甲醇50～60ml/h，所述步骤四中炉压降低速率为0.5～0.6MPa/min，所述步骤五的淬火温度为200℃～250℃，所述步骤五中的温度降低速率为50～60℃/min，温度降低至淬火温度后均温4～6分钟。
本发明能够使螺栓具有更高的表面强度，螺栓表面耐磨性显著增强，有效提高螺栓的使用寿命，降低螺栓长久使用所导致的安全隐患，利于推广应用。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，其特征在于：依次包括以下步骤：
步骤一：升温，将螺栓竖直放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高到700℃～750℃，保温5～7分钟，同时向热处理炉中通入一氧化碳气体，使热处理炉中碳势达到0.8；
步骤二：保温，将热处理炉中温度稳定在720～750℃，保持120～160分钟，同时向热处理炉中通入如下气体：氨气、氮气、一氧化碳、甲醇，在热处理炉中将炉压升高到4.5MPa～6.5MPa；
步骤三：降温，对热处理炉中进行20～30分钟降温处理，同时向热处理炉中通入如下气体：氨气、甲烷、一氧化碳、甲醇，保持热处理炉中炉压：4.5MPa～6.5MPa；
步骤四：扩散，降低热处理炉中炉压至1MPa～1.5MPa，使热处理炉中的碳势降低到0.6，整个过程持续50～60分钟；
步骤五：淬火等待，在热处理炉中将温度降低到淬火温度，整个过程持续10～15分钟，使淬火温度更均匀稳定；
步骤六：淬火，将热处理炉中的螺栓在淬火温度下放入淬火油中进行淬火，整个淬火过程持续20～25分钟；
步骤七：漏油，淬火完成后静置25～30分钟漏去螺栓上多余的淬火油，将螺栓取出热处理炉；
步骤八：冷冻，将热处理炉取出的螺栓在-60～-55℃的温度下进行冷冻，保持温度稳定在-60～-55℃，整个过程持续200～220分钟；
步骤九：回火，将冷冻处理后的螺栓进行回火处理。
2.如权利要求1所述的一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，其特征在于：所述步骤一中的温度升高速率为80～100℃/min，温度每升高150℃后均温2～3分钟再继续升温，直至温度达到700℃～750℃，所述步骤一中气体的流量为：一氧化碳0.3～0.5L/min。
3.如权利要求1所述的一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，其特征在于：所述步骤二中气体的流量为：氨气2～3L/h；氮气6～6.5L/h；一氧化碳4～5L/h；甲醇80～100ml/h，所述步骤二中炉压升高速率为0.4～0.6MPa/min。
4.如权利要求1所述的一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，其特征在于：所述步骤三中气体的流量为：氨气5～7L/h；甲烷3～4.5L/h；一氧化碳3～4L/h；甲醇50～60ml/h。
5.如权利要求1所述的一种螺栓强化耐磨的表面热处理工艺，其特征在于：所述步骤四中炉压降低速率为0.5～0.6MPa/min，所述步骤五的淬火温度为200℃～250℃，所述步骤五中的温度降低速率为50～60℃/min，温度降低至淬火温度后均温4～6分钟。
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