CN107058705A - 一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，依次进行钢坯制备、钢坯预热、钢坯加热、盘条制备后冷却得到线材盘条，再通过退火、酸洗、抽线、锻造辗制或攻丝形成成型品，最后进行热处理与表面覆膜处理后打包。本发明的生产工艺得到的紧固件能够广泛应用到核电行业、高铁运输行业、汽车运输行业、航空航天行业、石油化工行业等特殊行业，具有高硬度、高强度、耐腐蚀性强、抗氧化性强等性能，减少了生产成本，提高了工作效率，能够批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件生产，尤其涉及了一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺。
背景技术
紧固件作为一种常用零件，通常应用在各个领域，但是当紧固件应用到特殊行业时，对其硬度、强度、耐腐蚀性、抗氧化性等性能要求极高，如核电行业、高铁运输行业、汽车运输行业、航空航天行业、石油化工行业等。现有技术中，紧固件通常为批量生产，现有的生产工艺要生产出前述特殊行业的高性能要求的紧固件极其困难，同时生产成本极高，工作效率低下。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，能够广泛应用到核电行业、高铁运输行业、汽车运输行业、航空航天行业、石油化工行业等特殊行业，具有高硬度、高强度、耐腐蚀性强、抗氧化性强等性能，减少了生产成本，提高了工作效率，能够批量生产。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）钢坯制备：准备原料冶炼钢水，用该钢水连铸成钢坯；
（2）钢坯预热：将钢坯预热处理，控制预热段温度为750~800℃，预热时间为0.5~1h；
（3）钢坯加热：将预热后的钢坯进行加热处理，控制加热段温度为1000~1100℃，加热时间为0.5~1h；
（4）盘条制备：控制温度在950~1000℃，时间为0.5~1h，然后将钢坯轧制成盘条并吐丝成卷；
（5）线材盘条：采用斯太尔摩控冷线进行盘条的轧后冷却，使得冷却后的盘条温度小于或等于250℃，得到线材盘条，该线材盘条的各个组分之间的质量份如下：C 0.5~1份、Si0.1~0.5份、Mn 0.5~1份、P 0~0.05份、S 0~0.05份、Cr 0.1~0.5份、Ni 0.1~0.2份、Cu 0~0.01份、V0.01~0.02份以及余量的Fe和杂质；
（6）将线材盘条放入加热炉内缓慢加热到700~800℃，并保持6~7h，再将线材盘条在加热炉内缓慢降温至500℃以下后，从加热炉中拿出线材盘条自然冷却到常温；
（7）将步骤（6）中的线材盘条放入常温、浓度为20~25%的盐酸液中10~15min，用清水清洗盐酸水中的腐蚀产物，然后依次将处理完的线材盘条放入草酸液、磷酸盐液中形成皮膜后二次用清水清洗，并将清洗完的线材盘条与金属皂反应形成金属皂层；
（8）将步骤（7）中处理完成的线材盘条先通过连续式伸线机进行粗抽并退火，再通过抽线机冷拉至所需的线径；
（9）将线材盘条经锻造达到半成品的形状、长度以及厚度，再将半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹，形成成型品；
（10）将步骤（9）中的成型品加热到800~900℃后进行淬火处理，在200~500℃时进行高温回火并迅速冷却至30~40℃；
（11）表面处理：在成型品的表面覆有一保护层，并进行打包处理。
作为一种优选方案，所述步骤（5）中在采用斯太尔摩控冷线进行冷却时，控制盘条早珠光体相变前的冷速为10℃/s，珠光体相变温度控制在650℃，相变后冷速为2℃/s。
作为一种优选方案，所述步骤（7）中的金属皂为钠皂。
作为一种优选方案，所述步骤（9）中的锻造为冷间锻造或者热间锻造。
作为一种优选方案，所述步骤（10）中淬火处理采用水、油或者空气淬火。
作为一种优选方案，所述步骤（11）中表面处理采用电镀、热浸镀锌或者机械镀。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的生产工艺得到的紧固件能够广泛应用到核电行业、高铁运输行业、汽车运输行业、航空航天行业、石油化工行业等特殊行业，具有高硬度、高强度、耐腐蚀性强、抗氧化性强等性能，减少了生产成本，提高了工作效率，能够批量生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）钢坯制备：准备原料冶炼钢水，用该钢水连铸成钢坯；
（2）钢坯预热：将钢坯预热处理，控制预热段温度为750℃，预热时间为0.5h；
（3）钢坯加热：将预热后的钢坯进行加热处理，控制加热段温度为1000℃，加热时间为0.5；
（4）盘条制备：控制温度在950℃，时间为0.5h，然后将钢坯轧制成盘条并吐丝成卷；
（5）线材盘条：采用斯太尔摩控冷线进行盘条的轧后冷却，使得冷却后的盘条温度小于或等于250℃，得到线材盘条，该线材盘条的各个组分之间的质量份如下：C 0.5份、Si 0.1份、Mn 0.5份、P 0份、S 0份、Cr 0.1份、Ni 0.1份、Cu 0份、V0.01份以及余量的Fe和杂质；
（6）将线材盘条放入加热炉内缓慢加热到700℃，并保持6h，再将线材盘条在加热炉内缓慢降温至500℃以下后，从加热炉中拿出线材盘条自然冷却到常温；
（7）将步骤（6）中的线材盘条放入常温、浓度为20%的盐酸液中10min，用清水清洗盐酸水中的腐蚀产物，然后依次将处理完的线材盘条放入草酸液、磷酸盐液中形成皮膜后二次用清水清洗，并将清洗完的线材盘条与金属皂反应形成金属皂层；
（8）将步骤（7）中处理完成的线材盘条先通过连续式伸线机进行粗抽并退火，再通过抽线机冷拉至所需的线径；
（9）将线材盘条经锻造达到半成品的形状、长度以及厚度，再将半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹，形成成型品；
（10）将步骤（9）中的成型品加热到800℃后进行淬火处理，在200℃时进行高温回火并迅速冷却至30℃；
（11）表面处理：在成型品的表面覆有一保护层，并进行打包处理。
实施例2：
一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）钢坯制备：准备原料冶炼钢水，用该钢水连铸成钢坯；
（2）钢坯预热：将钢坯预热处理，控制预热段温度为775℃，预热时间为0.75h；
（3）钢坯加热：将预热后的钢坯进行加热处理，控制加热段温度为1050℃，加热时间为0.75h；
（4）盘条制备：控制温度在975℃，时间为0.75h，然后将钢坯轧制成盘条并吐丝成卷；
（5）线材盘条：采用斯太尔摩控冷线进行盘条的轧后冷却，使得冷却后的盘条温度小于或等于250℃，得到线材盘条，该线材盘条的各个组分之间的质量份如下：C 0.75份、Si 0.3份、Mn 0.75份、P 0.03份、S 0.03份、Cr 0.3份、Ni 0.15份、Cu 0.05份、V0.015份以及余量的Fe和杂质；
（6）将线材盘条放入加热炉内缓慢加热到750℃，并保持6.5h，再将线材盘条在加热炉内缓慢降温至500℃以下后，从加热炉中拿出线材盘条自然冷却到常温；
（7）将步骤（6）中的线材盘条放入常温、浓度为22.5%的盐酸液中13min，用清水清洗盐酸水中的腐蚀产物，然后依次将处理完的线材盘条放入草酸液、磷酸盐液中形成皮膜后二次用清水清洗，并将清洗完的线材盘条与金属皂反应形成金属皂层；
（8）将步骤（7）中处理完成的线材盘条先通过连续式伸线机进行粗抽并退火，再通过抽线机冷拉至所需的线径；
（9）将线材盘条经锻造达到半成品的形状、长度以及厚度，再将半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹，形成成型品；
（10）将步骤（9）中的成型品加热到850℃后进行淬火处理，在350℃时进行高温回火并迅速冷却至35℃；
（11）表面处理：在成型品的表面覆有一保护层，并进行打包处理。
实施例3：
一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）钢坯制备：准备原料冶炼钢水，用该钢水连铸成钢坯；
（2）钢坯预热：将钢坯预热处理，控制预热段温度为800℃，预热时间为1h；
（3）钢坯加热：将预热后的钢坯进行加热处理，控制加热段温度为1100℃，加热时间为1h；
（4）盘条制备：控制温度在1000℃，时间为1h，然后将钢坯轧制成盘条并吐丝成卷；
（5）线材盘条：采用斯太尔摩控冷线进行盘条的轧后冷却，使得冷却后的盘条温度小于或等于250℃，得到线材盘条，该线材盘条的各个组分之间的质量份如下：C 1份、Si 0.5份、Mn 1份、P 0.05份、S 0.05份、Cr 0.5份、Ni 0.2份、Cu 0.01份、V 0.02份以及余量的Fe和杂质；
（6）将线材盘条放入加热炉内缓慢加热到800℃，并保持7h，再将线材盘条在加热炉内缓慢降温至500℃以下后，从加热炉中拿出线材盘条自然冷却到常温；
（7）将步骤（6）中的线材盘条放入常温、浓度为25%的盐酸液中15min，用清水清洗盐酸水中的腐蚀产物，然后依次将处理完的线材盘条放入草酸液、磷酸盐液中形成皮膜后二次用清水清洗，并将清洗完的线材盘条与金属皂反应形成金属皂层；
（8）将步骤（7）中处理完成的线材盘条先通过连续式伸线机进行粗抽并退火，再通过抽线机冷拉至所需的线径；
（9）将线材盘条经锻造达到半成品的形状、长度以及厚度，再将半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹，形成成型品；
（10）将步骤（9）中的成型品加热到900℃后进行淬火处理，在500℃时进行高温回火并迅速冷却至40℃；
（11）表面处理：在成型品的表面覆有一保护层，并进行打包处理。
本发明优选所述步骤（5）中在采用斯太尔摩控冷线进行冷却时，控制盘条早珠光体相变前的冷速为10℃/s，珠光体相变温度控制在650℃，相变后冷速为2℃/s。
本发明优选所述步骤（7）中的金属皂为钠皂，增加了润滑性。
本发明优选所述步骤（9）中的锻造为冷间锻造或者热间锻造。
本发明优选所述步骤（10）中淬火处理采用水、油或者空气淬火。
本发明优选所述步骤（11）中表面处理采用电镀、热浸镀锌或者机械镀，起到防腐蚀作用，美观。
实施例1-3生产出来的紧固件分别为样品一、样品二、样品三，分别对样品一至样品三进行力学性能测试，得到下表：
综上所述，本发明的紧固件样品一至样品三的力学性能优良，能够广泛应用到核电行业、高铁运输行业、汽车运输行业、航空航天行业、石油化工行业等特殊行业，具有高硬度、高强度、耐腐蚀性强、抗氧化性强等性能，减少了生产成本，提高了工作效率，能够批量生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）钢坯制备：准备原料冶炼钢水，用该钢水连铸成钢坯；
（2）钢坯预热：将钢坯预热处理，控制预热段温度为750~800℃，预热时间为0.5~1h；
（3）钢坯加热：将预热后的钢坯进行加热处理，控制加热段温度为1000~1100℃，加热时间为0.5~1h；
（4）盘条制备：控制温度在950~1000℃，时间为0.5~1h，然后将钢坯轧制成盘条并吐丝成卷；
（5）线材盘条：采用斯太尔摩控冷线进行盘条的轧后冷却，使得冷却后的盘条温度小于或等于250℃，得到线材盘条，该线材盘条的各个组分之间的质量份如下：C 0.5~1份、Si0.1~0.5份、Mn 0.5~1份、P 0~0.05份、S 0~0.05份、Cr 0.1~0.5份、Ni 0.1~0.2份、Cu 0~0.01份、V0.01~0.02份以及余量的Fe和杂质；
（6）将线材盘条放入加热炉内缓慢加热到700~800℃，并保持6~7h，再将线材盘条在加热炉内缓慢降温至500℃以下后，从加热炉中拿出线材盘条自然冷却到常温；
（7）将步骤（6）中的线材盘条放入常温、浓度为20~25%的盐酸液中10~15min，用清水清洗盐酸水中的腐蚀产物，然后依次将处理完的线材盘条放入草酸液、磷酸盐液中形成皮膜后二次用清水清洗，并将清洗完的线材盘条与金属皂反应形成金属皂层；
（8）将步骤（7）中处理完成的线材盘条先通过连续式伸线机进行粗抽并退火，再通过抽线机冷拉至所需的线径；
（9）将线材盘条经锻造达到半成品的形状、长度以及厚度，再将半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹，形成成型品；
（10）将步骤（9）中的成型品加热到800~900℃后进行淬火处理，在200~500℃时进行高温回火并迅速冷却至30~40℃；
（11）表面处理：在成型品的表面覆有一保护层，并进行打包处理。
2.根据权利要求1所述的一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中在采用斯太尔摩控冷线进行冷却时，控制盘条早珠光体相变前的冷速为10℃/s，珠光体相变温度控制在650℃，相变后冷速为2℃/s。
3.根据权利要求1所述的一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，其特征在于：所述步骤（7）中的金属皂为钠皂。
4.根据权利要求1所述的一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，其特征在于：所述步骤（9）中的锻造为冷间锻造或者热间锻造。
5.根据权利要求1所述的一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，其特征在于：所述步骤（10）中淬火处理采用水、油或者空气淬火。
6.根据权利要求1所述的一种应用在高铁上的紧固件的生产工艺，其特征在于：所述步骤（11）中表面处理采用电镀、热浸镀锌或者机械镀。
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