CN107955869A - 一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺 - Google Patents

一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，涉及机械领域，包括精密定径、感应加热、淬火、清洗、回火、冷却、调质去应力回火、冷却八个工序，本发明制造的气阀钢丝性能为：HRC35‑42、抗拉强度在1000‑1350Mp、0.2％屈服强度≥700Mp、平直度：无扭曲、弯曲度≤1mm/m，金相组织为：回火索氏体十均匀分布细小粒状碳化物，不允许有残余铁素体。组织≤二级；此外，取消了酸洗步骤，减少对环境影响，质量提高，成本下降。

Description

一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺
技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺。
背景技术
内燃机气阀用不锈钢丝，要求具有良好的平直度及通条极佳的机械性能，以往的生产方法是采用热轧后再进过球化处理的线材为原料，用三酸(硫酸、盐酸、硝酸混合液)进行酸洗去除氧化层，再水洗涂盐石灰润滑载体，然后进行拉拨定径，再进行去除拉拨应力回火，再进行整圈加热、淬火、回火、开卷校直、定尺剪切、磨光。
上述传统工艺的缺点是：三酸酸洗对环境影响大，拉拨后整圈回火增加工时和能耗、整圈调质处理工时长、能耗大，处理后的产品机械性能通条均匀性差，后道难以校直，合格率低，需要改进。
中国专利申请号为201110380732.4公开了一种提高高强度弹簧钢丝疲劳性能的弹簧钢丝加工工艺，包括以下步骤:对弹簧钢丝原料进行表面去氧化皮的表面处理步骤；拉拔步骤；进行校直的校直步骤；淬火步骤；回火步骤；表面二次回火步骤；表面涡流探伤的探伤步骤；油收线步骤，该工艺通过在淬火回火后再增加对材料表面进行二次回火的步骤，通过略微降低高强度弹簧材料表层的硬度(强度)，而达到提高材料表面的韧性、减小材料缺陷所带来的影响、提高弹簧的疲劳寿命的效果。但是该方法种的去氧化皮的步骤中依然采用的酸洗处理，污染环境，且产品的力学性能仍然存在不足，不适用于内燃机气阀，合格率不高。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种工时短、能耗低、环境污染小，机械性能优异且合格率高的内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，包括如下步骤：
(1)采用润滑剂进行带氧化层拉拔精密定径，控制定径变形压缩率在10％以下；
(2)接着将上述拉拔精密定径后的工件利用高频感应加热机加热至1005-1020℃，随后用自来水进行循环淬火处理；
(3)淬火处理后，采用自来水和压缩空气对工件表面进行清洗；
(4)清洗完成后，对工件进行回火处理，回火温度为600-650℃，保温30-50s，接着快速冷却，并调质去应力回火处理，调质温度为620-650℃，调质时间为25-60s；
(5)对调质后的工件，利用自来水进行快速冷却至室温即可。
优选的，所述润滑剂由盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末组成。
优选的，所述盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末的质量比为1:1:0.5:1。
优选的，所述步骤(4)中冷却用介质为自来水。
优选的，所述步骤(2)中加热温度具体为1008℃。
优选的，所述步骤(4)中回火温度为625℃，保温40s，调质温度为635℃，调质时间为35s。
优选的，整个过程持续时间为1-5min。
本发明的有益效果：
(1)本工艺制造的气阀钢丝性能为：HRC35-42、抗拉强度在1000-1350Mp、0.2％屈服强度≥700Mp、平直度：无扭曲、弯曲度≤1mm/m，金相组织为：回火索氏体十均匀分布细小粒状碳化物，不允许有残余铁素体。组织≤二级；此外，取消了酸洗步骤，减少对环境影响，质量提高，成本下降。
(2)冷却过程中采用了自来水作为冷却介质，一方面，材料来源广泛，成本低廉，另一方面，冷却速度快，提高了冷却效率，对气阀钢丝最终组织的形成起到了很好的促进作用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
如图1所示，一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，包括下述工艺步骤：
(1)取原料直径为6.5mm，采用润滑剂进行带氧化层拉拔精密定径，定径到6.30mm；
(2)接着将上述拉拔精密定径后的工件利用高频感应加热机加热至1005℃，随后用自来水进行循环淬火处理；
(3)淬火处理后，采用自来水和压缩空气对工件表面进行清洗；
(4)清洗完成后，对工件进行回火处理，回火温度为600℃，保温50s，接着快速冷却，并调质去应力回火处理，调质温度为620℃，调质时间为60s；
(5)对调质后的工件，利用自来水进行快速冷却至室温即可。
在本实施例中，所述润滑剂由盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末组成，所述盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末的质量比为1:1:0.5:1。
在本实施例中，整个过程持续时间为5min。
实施例2
一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，包括下述工艺步骤：
(1)取原料直径为6.5mm，采用润滑剂进行带氧化层拉拔精密定径，定径到6.48mm；
(2)接着将上述拉拔精密定径后的工件利用高频感应加热机加热至1008℃，随后用自来水进行循环淬火处理；
(3)淬火处理后，采用自来水和压缩空气对工件表面进行清洗；
(4)清洗完成后，对工件进行回火处理，回火温度为625℃，保温40s，接着快速冷却，并调质去应力回火处理，调质温度为635℃，调质时间为35s；
(5)对调质后的工件，利用自来水进行快速冷却至室温即可。
在本实施例中，所述润滑剂由盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末组成，所述盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末的质量比为1:1:0.5:1。
在本实施例中，整个过程持续时间为2.5min。
实施例3
一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，包括下述工艺步骤：
(1)取原料直径为6.7mm，采用润滑剂进行带氧化层拉拔精密定径，定径到6.6mm；
(2)接着将上述拉拔精密定径后的工件利用高频感应加热机加热至1015℃，随后用自来水进行循环淬火处理；
(3)淬火处理后，采用自来水和压缩空气对工件表面进行清洗；
(4)清洗完成后，对工件进行回火处理，回火温度为640℃，保温35s，接着快速冷却，并调质去应力回火处理，调质温度为640℃，调质时间为30s；
(5)对调质后的工件，利用自来水进行快速冷却至室温即可。
在本实施例中，所述润滑剂由盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末组成，所述盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末的质量比为1:1:0.5:1。
在本实施例中，整个过程持续时间为2min。
实施例4
一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，包括下述工艺步骤：
(1)取原料直径为6.8mm，采用润滑剂进行带氧化层拉拔精密定径，定径到6.7mm；
(2)接着将上述拉拔精密定径后的工件利用高频感应加热机加热至1020℃，随后用自来水进行循环淬火处理；
(3)淬火处理后，采用自来水和压缩空气对工件表面进行清洗；
(4)清洗完成后，对工件进行回火处理，回火温度为650℃，保温30s，接着快速冷却，并调质去应力回火处理，调质温度为650℃，调质时间为25s；
(5)对调质后的工件，利用自来水进行快速冷却至室温即可。
在本实施例中，所述润滑剂由盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末组成，所述盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末的质量比为1:1:0.5:1。
在本实施例中，整个过程持续时间为1min。
性能测试结果如下：
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采用润滑剂进行带氧化层拉拔精密定径，控制定径变形压缩率在10％以下；
(2)接着将上述拉拔精密定径后的工件利用高频感应加热机加热至1005-1020℃，随后用自来水进行循环淬火处理；
(3)淬火处理后，采用自来水和压缩空气对工件表面进行清洗；
(4)清洗完成后，对工件进行回火处理，回火温度为600-650℃，保温30-50s，接着快速冷却，并调质去应力回火处理，调质温度为620-650℃，调质时间为25-60s；
(5)对调质后的工件，利用自来水进行快速冷却至室温即可。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，其特征在于，所述润滑剂由盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末组成。
3.根据权利要求2所述的一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，其特征在于，所述盐石灰、聚乙烯蜡乳液、钙系拉丝粉和聚乙烯蜡粉末的质量比为1:1:0.5:1。
4.根据权利要求1所述的一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，其特征在于，所述步骤(4)中冷却用介质为自来水。
5.根据权利要求1所述的一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，其特征在于，所述步骤(2)中加热温度具体为1008℃。
6.根据权利要求5所述的一种内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，其特征在于，所述步骤(4)中回火温度为625℃，保温40s，调质温度为635℃，调质时间为35s。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的内燃机气阀用调质银亮马氏体不锈钢丝的制造工艺，其特征在于，整个过程持续时间为1-5min。
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