CN107502708A - 汽车scm435钢高强度紧固件的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，包括步骤：(1)加热阶段，将紧固件送入加热炉，加热温度均控制在870℃±5℃，通入甲醇，通入量为20‑40ml/min，通入丙烷，控制碳势为0.40％±0.04％，加热时间为50‑80分钟；(2)淬火阶段，加热后的紧固件进入油槽实施淬火，淬火冷却时油温为60‑70℃，循环搅拌淬火油；(3)回火阶段，淬火之后紧固件进入回火炉，回火时间为130‑170min；当硬度要求33‑38HRC时，回火温度500‑530℃；当硬度要求38‑42HRC时，回火温430‑460℃。通入甲醇并将碳势控制在0.40±0.04％，可以更好地平衡工件内部和表面的碳浓度，以避免渗碳，保证工件表层不出现裂纹。

Description

汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法
技术领域
本发明涉及一种热处理方法，特别是涉及一种汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法。
背景技术
汽车行业的高速发展，带动国内汽车紧固件的发展，但是，紧固件行业却无法满足汽车行业的生产需求，原材料强度无法满足高强度紧固件的生产需要，热处理企业工艺技术也无法满足高强度紧固件的生产需求，因此，低轻度紧固件市场饱和，而高强度异形紧固件长期以来都是靠进口。
为了满足高强度紧固件的生产需求，选用优质材料和采用先进的热处理工艺是保证紧固件内在质量的关键。
乘用车10.9级、12.9级高强度紧固件常用钢材是SCM435钢，这是因为其碳和钼铬的含量较高，调质处理后具有较强的抗疲劳和抗冲击性能。但在SCM435钢紧固件的实际生产中，经过热处理之后，会出现金相组织铁素体或贝氏体，紧固件表面出现渗碳现象，导致紧固件表层出现裂纹。
发明内容
本发明提供了一种汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，防止紧固件表面出现裂纹。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，包括步骤：
(1)加热阶段
将紧固件送入加热炉，依次进入I区-IV区，I区至IV区加热温度均控制在870℃±5℃，通入甲醇，通入量为20-40ml/min，通入丙烷，控制碳势为0.40％±0.04％，紧固件在加热炉内的加热时间为50-80分钟；
(2)淬火阶段
加热后的紧固件进入油槽实施淬火，淬火冷却时油温为60-70℃，循环搅拌淬火油；
(3)回火阶段
淬火之后紧固件进入回火炉，紧固件在回火炉中的回火时间为130-170min；当硬度要求33-38HRC时，回火温度500-530℃；当硬度要求38-42HRC时，回火温430-460℃。
一较佳实施例之中：甲醇通入量为28ml/min。
一较佳实施例之中：紧固件在加热炉内的加热时间为70分钟。
一较佳实施例之中：淬火油采用南京航达热加工材料研究所生产的超速淬火油。
一较佳实施例之中：对淬火油的搅拌速度是35HZ。
一较佳实施例之中：当硬度要求33-38HRC时，回火温度520℃，回火时间为150min。
一较佳实施例之中：当硬度要求38-42HRC时，回火温度445℃，回火时间为150min。
一较佳实施例之中：所述加热炉是连续可控气氛网带炉。
一较佳实施例之中：淬火完成之后，紧固件的金相组织为细针状马氏体+板条状马氏体。
一较佳实施例之中：回火完成之后，紧固件的金相组织为回火索氏体。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.控制加热温度870℃±5℃，淬火油温60-70℃并循环搅拌，可以更好地将紧固件淬透并获得最佳的马氏体金相组织，最佳的金相组织包括了细针状马氏体和板条状马氏体。通入甲醇控制炉内气氛防止氧化脱碳，同时将加热炉内的碳势控制在0.40±0.04％，可以更好地平衡工件内部和表面的碳浓度，以避免渗碳，保证工件表层不出现裂纹。
2.本发明的热处理方法，不仅可以防止紧固件表面出现裂纹，而且淬火完成之后得到细针状马氏体和板条状马氏体，回火完成之后为回火索氏体，达到了10.9级、12.9级高强度紧固件要求的硬度和金相组织以及此强度级下的抗拉强度和屈强比，而且缩短了工艺时间，降低了能耗，提高了产能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1绘示了淬火完成之后紧固件的金相图。
图2绘示了回火完成之后紧固件的金相图。
具体实施方式
汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，包括步骤：
(1)加热阶段
将紧固件送入加热炉，依次进入I区-IV区，I区至IV区加热温度均控制在870℃±5℃，通入甲醇，通入量为20-40ml/min，通入丙烷，控制碳势为0.40％±0.04％，紧固件在加热炉内的加热时间为50-80分钟。
所述加热炉优选连续可控气氛网带炉。甲醇通入量优选为28ml/min。紧固件在加热炉内的加热时间优选为70分钟。
(2)淬火阶段
加热后的紧固件进入油槽实施淬火，淬火冷却时油温为60-70℃，循环搅拌淬火油。淬火完成之后，紧固件的金相组织为细针状马氏体+板条状马氏体。
淬火油优选南京航达热加工材料研究所生产的超速淬火油。对淬火油的搅拌速度为中速，优选的搅拌速度是35HZ。
(3)回火阶段
淬火之后紧固件进入回火炉，紧固件在回火炉中的回火时间为130-170min；当硬度要求33-38HRC时，回火温度500-530℃；当硬度要求38-42HRC时，回火温430-460℃。回火完成之后，紧固件的金相组织为回火索氏体。
当硬度要求33-38HRC时，回火优选温度520℃，回火时间优选为150min。
当硬度要求38-42HRC时，回火优选温度445℃，回火优选时间为150min。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于，包括步骤：
(1)加热阶段
将紧固件送入加热炉，依次进入I区-IV区，I区至IV区加热温度均控制在870℃±5℃，通入甲醇，通入量为20-40ml/min，通入丙烷，控制碳势为0.40％±0.04％，紧固件在加热炉内的加热时间为50-80分钟；
(2)淬火阶段
加热后的紧固件进入油槽实施淬火，淬火冷却时油温为60-70℃，循环搅拌淬火油；
(3)回火阶段
淬火之后紧固件进入回火炉，紧固件在回火炉中的回火时间为130-170min；当硬度要求33-38HRC时，回火温度500-530℃；当硬度要求38-42HRC时，回火温430-460℃。
2.根据权利要求1所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：甲醇通入量为28ml/min。
3.根据权利要求1或2所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：紧固件在加热炉内的加热时间为70分钟。
4.根据权利要求2所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：淬火油采用南京航达热加工材料研究所生产的超速淬火油。
5.根据权利要求1或4所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：对淬火油的搅拌速度是35HZ。
6.根据权利要求1所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：当硬度要求33-38HRC时，回火温度520℃，回火时间为150min。
7.根据权利要求1所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：当硬度要求38-42HRC时，回火温度445℃，回火时间为150min。
8.根据权利要求1所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：所述加热炉是连续可控气氛网带炉。
9.根据权利要求1所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：淬火完成之后，紧固件的金相组织为细针状马氏体+板条状马氏体。
10.根据权利要求1所述的汽车SCM435钢高强度紧固件的热处理方法，其特征在于：回火完成之后，紧固件的金相组织为回火索氏体。
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