CN107904363A - 一种黑化处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种黑化处理工艺，属于热处理技术领域，它解决了现有的紧固件黑化质量不理想的问题。本黑化处理工艺包括：通过传送带将冷锻成型后的紧固件送入网带炉，在网带炉内加入热水以及碱性脱脂剂并形成混合溶液，对紧固件进行清洗；将清洗后的紧固件进行淬火处理，加热温度850‑890℃，保温时间1‑2h，接着将紧固件送入油槽内进行快速冷却；淬火后的紧固件进入回火炉内进行回火处理，往回火炉的燃烧机内分别输入空气与瓦斯进行燃烧，控制回火炉内加热温度在400‑650℃范围内；回火后将紧固件置于着色槽内进行黑化反应，着色槽内添加有水性防锈油；黑化后取出紧固件进行包装。本发明具有产品质量好的特点。

Description

一种黑化处理工艺
技术领域
本发明属于热处理技术领域，涉及一种黑化处理工艺，特别是一种用于紧固件的回火黑化处理工艺。
背景技术
为了提高机械零件的防腐抗蚀能力并使零件表面美观，一般采用发黑技术。传统的发黑工艺大多采用碱性发黑，其工序多，操作繁琐，劳动强度大，且能耗大。生产周期长、成本高，环境污染严重。且不管是碱性发黑还是常温发黑，酸洗难以除掉部分杂质，所以发黑时少数零件掉色或没有发黑的情况时有发生，成本高、经济效益低。
目前紧固件产品发黑技术主要如下：一种是在热处理后采用发黑剂发黑，但发黑剂成本高、污染重；还有一种是在热处理后通过增加表面处理工序（如磷化、煮黑等）来达到产品表面黑化的效果，产品的制作过程相对较长，成本高。
无论采用上述的何种处理方法，在进行后续的工序时都会对产品质量及制造成本造成一定的影响，例如电镀制程造成的牙伤、浸酸引起的氢脆风险等，对产品的质量造成损伤，不利于紧固件的安装使用。因而，寻求一种简便有效的发黑新工艺已经成为亟待解决的问题。
综上所述，为解决现有紧固件发黑工艺上的不足，本发明设计了一种操作简便、产品质量好的黑化处理工艺。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种操作简便、产品质量好的黑化处理工艺。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种黑化处理工艺，包括如下步骤：
通过传送带将冷锻成型后的紧固件送入网带炉，在网带炉内加入热水以及碱性脱脂剂并形成混合溶液，对紧固件进行清洗；
将清洗后的紧固件进行淬火处理，加热温度850-890℃，保温时间1-2h，接着将紧固件送入油槽内进行快速冷却；
淬火后的紧固件进入回火炉内进行回火处理，往回火炉的燃烧机内分别输入空气与瓦斯进行燃烧，控制回火炉内加热温度在400-650℃范围内；
回火后将紧固件置于着色槽内进行黑化反应，着色槽内添加有水性防锈油；
黑化后取出紧固件进行包装。
作为本案的进一步改进，所述网带炉具有一前清洗槽且在前清洗槽内安装有水泵以及与水泵相连的若干喷头，所述传送带贯穿通过前清洗槽设置，紧固件均匀分布在传送带上，所述水泵能将混合溶液输送至各喷头并朝着紧固件冲刷。
作为本案的又一步改进，所述燃烧机能调节空气与瓦斯的比例，控制紧固件表面氧化得到氧化膜。
作为本案的进一步改进，水性防锈油的浓度为8-12%。
作为本案的又一步改进，在步骤二和步骤三之间还包括二次清洗工作，将淬火完成后的紧固件再次送入网带炉内进行清洗。
与现有技术相比，本发明设计合理，通过回火控制紧固件表面氧化形成氧化膜，并与着色槽内的水性防锈油进行反应实现黑化的目的，进而缩短制程、降低成本，同时提高产品的质量，避免后续工艺对产品造成损伤。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。
现有的黑化工艺大都是在热处理后采用发黑剂发黑或者在热处理后通过增加表面处理工序来达到产品表面黑化的效果，但这两种方法在进行后续的工序时都会对产品质量及制造成本造成一定的影响，例如电镀制程造成的牙伤、浸酸引起的氢脆风险等，对产品的质量造成损伤，不利于紧固件的安装使用。
为此，本发明提供了一种黑化处理工艺，如图1所示，本黑化处理工艺包括如下步骤：
第一步：通过传送带将冷锻成型后的紧固件送入网带炉（图中未示出），在网带炉内加入热水以及碱性脱脂剂并形成混合溶液，对紧固件进行清洗；
紧固件在冷锻成型后表面会残留一部分杂质，在进行热处理之前需要对其进行清洗以除去表面的杂质，本实施例中优选将冷锻后的紧固件通过传送带送入网带炉内，并在网带炉内加入热水以及碱性脱脂剂形成混合溶液对紧固件进行清洗工作。
优选地，网带炉具有一前清洗槽且在前清洗槽内安装有水泵以及与水泵相连的若干喷头，传送带贯穿通过前清洗槽设置，紧固件均匀分布在传送带上，水泵能将混合溶液输送至各喷头并朝着紧固件冲刷。
具体的，网带炉内设置有前清洗槽且传送带穿过前清洗槽，混合溶液通过安装在前清洗槽内的水泵输送至各个喷头，各喷头沿紧固件输送的方向均匀分布，当传送带经过前清洗槽时，混合溶液通过喷头朝着各紧固件冲刷，在冲刷压力的作用下提高对紧固件的清洗能力，确保紧固件清洗彻底。
第二步：将清洗后的紧固件进行淬火处理，加热温度850-890℃，保温时间1-2h，接着将紧固件送入油槽内进行快速冷却；
紧固件在清洗之后进行淬火处理，加热温度控制在850-890℃之间，此处优选温度为870℃，同时控制保温时间为1-2h，保温结束后直接将各紧固件送入油槽，通过油液对紧固件进行快速冷却，以达到淬火的目的。
值得一提的是，在淬火之后还需对完成淬火工艺的紧固件进行二次清洗工作，避免在紧固件表面附着大量淬火介质，影响紧固件后续的处理，导致紧固件最终黑化不够彻底的现象。
此处优选二次清洗仍然通过网带炉进行，值得一提的是，网带炉内还设置有后清洗槽，淬火后的二次清洗在后清洗槽内进行，二次清洗的具体过程同前清洗槽内进行的清洗工作一致，确保紧固件表面清洁彻底，有利于后续工艺的进行。
第三步：淬火完成后的紧固件进入回火炉内进行回火处理，往回火炉的燃烧机内分别输入空气与瓦斯进行燃烧，控制回火炉内加热温度在400-650℃范围内；
通过回火的工艺来减小或消除淬火后紧固件的内应力，降低其硬度和强度以提高其延展性或韧性，本实施例中优选在回火炉中进行回火工作，具体是往回火炉的燃烧机内输入空气与瓦斯进行燃烧来保持炉内温度，同时控制回火炉内的温度范围在400-650℃之间，有利于紧固件达到理想的发黑效果。
进一步地，燃烧机能调节空气与瓦斯的比例，控制紧固件表面氧化得到氧化膜。
回火炉内的温度主要是由燃烧机来进行控制的，实际操作时，由人工先对燃烧机内的空气与瓦斯的比例进行设置，回火时，燃烧机能按照设置的程序调节空气与瓦斯的燃烧比例，进而保证紧固件表面氧化得到氧化膜，满足耐腐蚀要求。
具体的，本实施例中优选燃烧机内空气的压力为180-220PSIG，瓦斯的压力分两个档位，一个优选瓦斯压力为70-90PSIG，此时火力较小，可当作是母火燃烧；另一个优选瓦斯压力为110-150PSIG，此时火力较大，可当作是大火燃烧，实际的燃烧程度根据具体的产品进行调节。
通过调整燃烧机内的燃烧比值使回火炉内气氛具有高温氧化及脱碳性，进而确保炉内产品表面轻微氧化，形成氧化膜，空气与瓦斯的具体燃烧比例此处不作限定。
第四步：回火后将紧固件置于着色槽内进行黑化反应，着色槽内添加有水性防锈油；
回火结束后的紧固件在着色槽内与水性防锈油进行反应，具体是紧固件表面的氧化膜与水性防锈油接触后发生反应，实现黑化的目的，此时紧固件表面生成防腐黑化层，具有优异的光亮性、平整性、防变色性、抗腐蚀性以及高附着性等特点。
值得一提的是，本发明中优选水性防锈油的浓度为8-12%，既避免了使用回火油着色时产生的大量油烟和着火的危险，且最终形成的防腐黑化层又能保证产品的外观。
第五步：黑化后取出紧固件进行包装。最终从着色槽内取出黑化完全的紧固件，得到紧固件成品，进行包装即可。
本发明中通过以下实施例进行测试：
实施例一：
紧固件在回火炉内温度为400℃的环境下进行回火，后续在浓度为12%的水性防锈油内进行黑化反应，能够得到黑化完全的紧固件。
实施例二：
紧固件在回火炉内温度为550℃的环境下进行回火，后续在浓度为10%的水性防锈油内进行黑化反应，同样能够得到黑化完全的紧固件。
实施例三：
紧固件在回火炉内温度为650℃的环境下进行回火，后续在浓度为8%的水性防锈油内进行黑化反应，仍然能够得到黑化完全的紧固件。
本黑化处理工艺通过回火控制紧固件表面氧化形成氧化膜，并与着色槽内的水性防锈油进行反应实现黑化的目的，进而缩短制程、降低成本，同时提高产品的质量，避免后续工艺对产品造成损伤。
本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种黑化处理工艺，其特征在于，包括：
通过传送带将冷锻成型后的紧固件送入网带炉，在网带炉内加入热水以及碱性脱脂剂并形成混合溶液，对紧固件进行清洗；
将清洗后的紧固件进行淬火处理，加热温度850-890℃，保温时间1-2h，接着将紧固件送入油槽内进行快速冷却；
淬火后的紧固件进入回火炉内进行回火处理，往回火炉的燃烧机内分别输入空气与瓦斯进行燃烧，控制回火炉内加热温度在400-650℃范围内；
回火后将紧固件置于着色槽内进行黑化反应，着色槽内添加有水性防锈油；
黑化后取出紧固件进行包装。
2.根据权利要求1所述的一种黑化处理工艺，其特征在于，所述网带炉具有一前清洗槽且在前清洗槽内安装有水泵以及与水泵相连的若干喷头，所述传送带贯穿通过前清洗槽设置，紧固件均匀分布在传送带上，所述水泵能将混合溶液输送至各喷头并朝着紧固件冲刷。
3.根据权利要求1所述的一种黑化处理工艺，其特征在于，所述燃烧机能调节空气与瓦斯的比例，控制紧固件表面氧化得到氧化膜。
4.根据权利要求1所述的一种黑化处理工艺，其特征在于，水性防锈油的浓度为8-12%。
5.根据权利要求1所述的一种黑化处理工艺，其特征在于，在步骤二和步骤三之间还包括二次清洗工作，将淬火完成后的紧固件再次送入网带炉内进行清洗。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115044759A (zh) * 2022-06-12 2022-09-13 安徽长江紧固件有限责任公司 一种高强度紧固件网带炉热处理生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1422975A (zh) * 2002-12-12 2003-06-11 上海交通大学 钢铁零件表面氧化方法
CN103374696A (zh) * 2012-04-23 2013-10-30 上海萨克斯动力总成部件系统有限公司 钢件表面处理方法
CN104195502A (zh) * 2014-09-30 2014-12-10 鹏驰五金制品有限公司 一种钢铁表面的发黑工艺
CN106282726A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 宁波金鼎紧固件有限公司 一种高强度耐腐蚀螺栓及其制造方法
CN107099645A (zh) * 2017-05-15 2017-08-29 海盐哈特惠机械五金制品有限公司 一种高强度紧固件淬火工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1422975A (zh) * 2002-12-12 2003-06-11 上海交通大学 钢铁零件表面氧化方法
CN103374696A (zh) * 2012-04-23 2013-10-30 上海萨克斯动力总成部件系统有限公司 钢件表面处理方法
CN104195502A (zh) * 2014-09-30 2014-12-10 鹏驰五金制品有限公司 一种钢铁表面的发黑工艺
CN106282726A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 宁波金鼎紧固件有限公司 一种高强度耐腐蚀螺栓及其制造方法
CN107099645A (zh) * 2017-05-15 2017-08-29 海盐哈特惠机械五金制品有限公司 一种高强度紧固件淬火工艺

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国热处理行业协会: "《中国热处理工作者信息手册》", 30 November 1994, 机械工业出版社 *
吉泽升等: "《热处理炉》", 30 April 2016, 哈尔滨工程大学出版社 *
国家环境保护局: "《国家环境保护最佳实用技术汇编》", 30 June 1996, 中国环境科学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115044759A (zh) * 2022-06-12 2022-09-13 安徽长江紧固件有限责任公司 一种高强度紧固件网带炉热处理生产工艺

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