CN111575749A - 一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，属于机械基础件及制造技术领域，S1：基材制作；S2：热镦紧固件基材；S3：螺纹加工；S4：第一次热处理；S5：第二次热处理；S6：表面处理；S7：电镀后进行水洗；S8：除去紧固件表面多余的液体；S9：将紧固件浸入钝化溶液中；S10：将钝化后的紧固件使用45～65℃的清水进行清洗，将水洗后的紧固件采用热风吹干；S11：在紧固件表面涂覆PTFE防腐蚀涂层。本发明所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，开发高强度的紧固件，能够解决汽车紧固件长期使用后松动脱落的问题，紧固件的镀层梳理工艺获得的紧固件，具有高耐腐蚀性和经济性较好的镀层，提高了紧固件的防腐寿命，对于保证汽车的正常行驶本具有重要意义。

Description

一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺
技术领域
本发明属于机械基础件及制造技术领域，具体地，涉及一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺。
背景技术
紧固件是一种量大面广的机械基础件，其产品质量和可靠性对主 机工作性能及结构安全性起着重要作用。随着自然环境的日益恶化，人们对紧固件的表面耐腐蚀性能提出了跟高的要求，所以紧固件的表 面处理也越来越受到重视。
紧固件包括螺栓、螺钉、螺柱、螺母、自攻螺钉、木螺钉、垫圈、挡圈、销、铆钉、连接副和组合件等，其表面的镀锌要求不外乎两方面的原因：防腐和装饰。镀锌层对钢铁紧固件来说是典型的阳极镀层，它对基体起着电化学保护作用，由于其在大气中比较稳定，而且成本较低，所以在紧固件的防腐中得到了广泛的应用。传统的镀锌工艺包括电镀锌、热浸镀锌及渗锌，目前国内外户外紧固件的镀锌多选择热浸镀锌工艺，热浸镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从 而使基体和镀层二者相结合，热浸镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点，现有技术中的紧固件在热浸镀锌前通常先需将紧固件进行酸洗，为了去除紧固件表面的氧化铁，酸洗后，通过氯化铵或者氯化锌水溶液或者氯化铵和氯化锌混合水溶液进行清洗，然后送入热镀锌槽中，酸洗工艺容易对紧固件表面造成腐蚀，使其有清脆断裂现象，同时酸洗工艺会产生大量的酸洗废液需要处理，不利于环保，且使生产成本大幅升高。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，解决了现有技术中紧固件的镀层处理工艺容易造成环境污染，并且解决了紧固件的镀层不牢固，容易被磨损的问题。
技术方案：本发明提供了一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，包括如下步骤：
S1：基材制作：选取高强度钢材，将钢材放入自动切割设备中，通自动切割设备将钢材切割成若干个紧固件基材；
S2：热镦紧固件基材：将紧固件基材均采用高频加热机加热，待紧固件基材的表面加热至900～950℃后即可，加热时间控制在5～6秒，将热墩处理后的紧固件基材放置在成型模内，随后控制液压缸的活塞杆伸出，活塞杆带动冲头冲击热墩处理后的紧固件基材；
S3：螺纹加工：采用搓丝机对紧固件基材的外螺纹进行制作，在紧固件基材的外壁上形成螺纹；
S4：第一次热处理：将S3中制得的紧固件半成品放置于高温加热炉中进行加热，将加热后的紧固件半成品放入有机硅介质中进行冷却处理，直至金属工件降温至350～450℃，再取出放入去离子水中进行水浴降温；
S5：第二次热处理：将S4中冷却降温后的紧固件半成品进行第二次热处理；
S6：表面处理：将紧固件半成品完全浸没在温度为35～40℃的的镀锌液中进行电镀，镀锌液中的每升溶液中含氯化锌60～70g、氯化铵280～360g、氯化钾30～35g、氢氧化钠30～38g、三乙醇胺55～65g、硼酸28～30g、有机溶剂15～20ml、柔软剂1～2g、主光亮剂5～8ml、辅光亮剂20～25ml，其于为水；所述主光亮剂为苄叉丙酮50～100mg/L、苯甲酸钠200～250mg/L、烟酸5～10mg/L和壬基酚聚氧乙烯醚10～20mg/L；所述辅助光亮剂为咪唑丙氧基缩合40～90mg/L；所述柔软剂为稀土添加剂，该稀土添加剂为氯化镧或氯化铈；所述有机溶剂为乙醇、丁醚、乙二醇甲醚任一或其组合；电镀时间3～5分钟，阴极电流密度：2.0～3A/dm2；
S7：电镀后进行水洗，然后将紧固件浸入活化溶液中，室温浸渍3～5秒，再次进行水洗；
S8：除去紧固件表面多余的液体，再将紧固件放置在烘干机中烘干，温度为65～75℃，将镀锌冷却后的紧固件置入到烘箱中加温到230～260度，并保温3～4小时；
S9：将紧固件浸入钝化溶液中；
S10：将钝化后的紧固件使用45～65℃的清水进行清洗，将水洗后的紧固件采用热风吹干；
S11：在紧固件表面涂覆PTFE防腐蚀涂层，并对紧固件进行烘烤，烘烤温度65～70℃，时间60～70min。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述步骤S2中还包括紧固件基材抛丸处理，具体包括如下步骤：
采用通过式抛丸机对紧固件基材表面进行抛丸处理，抛丸时间15～25min，使紧固件表面呈钢灰色，去除氧化铁皮，对经过抛丸处理的紧固件原材料表面进行喷淋。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述步骤S11中进行涂覆PTFE防腐蚀涂层，使用等离子喷涂法将PTFE防腐蚀涂层喷涂到紧固件的表面。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述步骤S5中第二次热处理包括如下步骤：
将紧固件半成品移入加热炉内加热至400～450℃后保温15～20分钟，然后继续升温至550～600℃，保温45～50分钟，将紧固件半成品移出加热炉在空气中自然冷却至120～140℃，将紧固件半成品进行渗碳淬火处理。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述淬火处理包括以下步骤：
升温工序，将经过升温的紧固件半成品移入加热炉加热至820～860℃，保温25～30min，且紧固件半成品温度停留在720℃至温度上限之间的时间不少于15min，且升温过程升温速率不大于2℃/s；在温度升至650℃时开始向加热炉内通入甲醇，通入量为25～35ml/min；经过加热后的紧固件半成品进行预冷，使紧固件半成品先降温至760～780℃，再进行水冷，水冷结束后紧固件半成品的温度应控制在70～80℃，然后进行回火处理。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述回火处理包括如下步骤：
经过淬火之后的紧固件半成品移入回火炉，将回火炉升温至540～560℃，保温50～60min，保温结束后将紧固件半成品随炉自然冷却至220～240℃取出置入到空气中自然冷却至室温；空冷降温至65℃后进行一次高温回火，以300～400℃/h的加热速度，加热至温度为600～650℃，此温度下保持40min，出炉后空冷，即可。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述步骤S9中钝化溶液为：
碳酸锂：5～20g/L、氟化盐：1～10g/L、偏铝酸盐：2～15g/L、甘酪素：2～15g/L、硅酸盐：5～15g/L。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述步骤S7中活化溶液为：
H3PO4：5.0～14g/L、CaH2PO4：5.4～10.2g/L、ZnH2PO4：0.8～3.8 g/L、NaNO3：1～3g/L、NaNO2：2～6g/L。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述S1中选取高强度钢材的重量比为：
C：0.08～0.12、Si：0.6～0.8、P≤0.015、S≤0.015、Ni：15～20、Cr：15～18、V：0.15～0.55、Mo：1.4～1.8、Ti：3～4.5、Mn：0.12～0.25、W：0.01～0.03、Nb：0.05～0.10，余量为铁。
进一步的，上述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，上述步骤S11中PTFE防腐蚀涂层按照质量份数包括以下成分：
酚醛树脂12份、聚乙烯4份、有机硅树脂4份、铝粉8份、防腐填料5份、润滑剂2份、触变剂5份、增塑剂2份、分散剂2份、溶剂8份。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，开发高强度的紧固件，能够解决汽车紧固件长期使用后松动脱落的问题，紧固件的镀层梳理工艺获得的紧固件，具有高耐腐蚀性和经济性较好的镀层，提高了紧固件的防腐寿命，对于保证汽车的正常行驶本具有重要意义。
具体实施方式
实施例一
本发明一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，包括如下步骤：
S1：基材制作：选取高强度钢材，将钢材放入自动切割设备中，通自动切割设备将钢材切割成若干个紧固件基材；
S2：热镦紧固件基材：将紧固件基材均采用高频加热机加热，待紧固件基材的表面加热至900～950℃后即可，加热时间控制在5～6秒，将热墩处理后的紧固件基材放置在成型模内，随后控制液压缸的活塞杆伸出，活塞杆带动冲头冲击热墩处理后的紧固件基材；
S3：螺纹加工：采用搓丝机对紧固件基材的外螺纹进行制作，在紧固件基材的外壁上形成螺纹；
S4：第一次热处理：将S3中制得的紧固件半成品放置于高温加热炉中进行加热，将加热后的紧固件半成品放入有机硅介质中进行冷却处理，直至金属工件降温至350～450℃，再取出放入去离子水中进行水浴降温；
S5：第二次热处理：将S4中冷却降温后的紧固件半成品进行第二次热处理；
S6：表面处理：将紧固件半成品完全浸没在温度为35～40℃的的镀锌液中进行电镀，镀锌液中的每升溶液中含氯化锌60～70g、氯化铵280～360g、氯化钾30～35g、氢氧化钠30～38g、三乙醇胺55～65g、硼酸28～30g、有机溶剂15～20ml、柔软剂1～2g、主光亮剂5～8ml、辅光亮剂20～25ml，其于为水；所述主光亮剂为苄叉丙酮50～100mg/L、苯甲酸钠200～250mg/L、烟酸5～10mg/L和壬基酚聚氧乙烯醚10～20mg/L；所述辅助光亮剂为咪唑丙氧基缩合40～90mg/L；所述柔软剂为稀土添加剂，该稀土添加剂为氯化镧或氯化铈；所述有机溶剂为乙醇、丁醚、乙二醇甲醚任一或其组合；电镀时间3～5分钟，阴极电流密度：2.0～3A/dm2；
S7：电镀后进行水洗，然后将紧固件浸入活化溶液中，室温浸渍3～5秒，再次进行水洗；
S8：除去紧固件表面多余的液体，再将紧固件放置在烘干机中烘干，温度为65～75℃，将镀锌冷却后的紧固件置入到烘箱中加温到230～260度，并保温3～4小时；
S9：将紧固件浸入钝化溶液中；
S10：将钝化后的紧固件使用45～65℃的清水进行清洗，将水洗后的紧固件采用热风吹干；
S11：在紧固件表面涂覆PTFE防腐蚀涂层，并对紧固件进行烘烤，烘烤温度65～70℃，时间60～70min。
上述步骤S2中还包括紧固件基材抛丸处理，具体包括如下步骤：
采用通过式抛丸机对紧固件基材表面进行抛丸处理，抛丸时间15～25min，使紧固件表面呈钢灰色，去除氧化铁皮，对经过抛丸处理的紧固件原材料表面进行喷淋。
上述步骤S11中进行涂覆PTFE防腐蚀涂层，使用等离子喷涂法将PTFE防腐蚀涂层喷涂到紧固件的表面。
上述步骤S5中第二次热处理包括如下步骤：
将紧固件半成品移入加热炉内加热至400～450℃后保温15～20分钟，然后继续升温至550～600℃，保温45～50分钟，将紧固件半成品移出加热炉在空气中自然冷却至120～140℃，将紧固件半成品进行渗碳淬火处理。
上述淬火处理包括以下步骤：
升温工序，将经过升温的紧固件半成品移入加热炉加热至820～860℃，保温25～30min，且紧固件半成品温度停留在720℃至温度上限之间的时间不少于15min，且升温过程升温速率不大于2℃/s；在温度升至650℃时开始向加热炉内通入甲醇，通入量为25～35ml/min；经过加热后的紧固件半成品进行预冷，使紧固件半成品先降温至760～780℃，再进行水冷，水冷结束后紧固件半成品的温度应控制在70～80℃，然后进行回火处理。
上述回火处理包括如下步骤：
经过淬火之后的紧固件半成品移入回火炉，将回火炉升温至540～560℃，保温50～60min，保温结束后将紧固件半成品随炉自然冷却至220～240℃取出置入到空气中自然冷却至室温；空冷降温至65℃后进行一次高温回火，以300～400℃/h的加热速度，加热至温度为600～650℃，此温度下保持40min，出炉后空冷，即可。
上述步骤S9中钝化溶液为：
碳酸锂：5～20g/L、氟化盐：1～10g/L、偏铝酸盐：2～15g/L、甘酪素：2～15g/L、硅酸盐：5～15g/L。
上述步骤S7中活化溶液为：
H3PO4：5.0～14g/L、CaH2PO4：5.4～10.2g/L、ZnH2PO4：0.8～3.8 g/L、NaNO3：1～3g/L、NaNO2：2～6g/L。
上述S1中选取高强度钢材的重量比为：
C：0.08～0.12、Si：0.6～0.8、P≤0.015、S≤0.015、Ni：15～20、Cr：15～18、V：0.15～0.55、Mo：1.4～1.8、Ti：3～4.5、Mn：0.12～0.25、W：0.01～0.03、Nb：0.05～0.10，余量为铁。
上述步骤S11中PTFE防腐蚀涂层按照质量份数包括以下成分：
酚醛树脂12份、聚乙烯4份、有机硅树脂4份、铝粉8份、防腐填料5份、润滑剂2份、触变剂5份、增塑剂2份、分散剂2份、溶剂8份。
实施例二
本发明一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，包括如下步骤：
S1：基材制作：选取高强度钢材，将钢材放入自动切割设备中，通自动切割设备将钢材切割成若干个紧固件基材；
S2：热镦紧固件基材：将紧固件基材均采用高频加热机加热，待紧固件基材的表面加热至900℃后即可，加热时间控制在5秒，将热墩处理后的紧固件基材放置在成型模内，随后控制液压缸的活塞杆伸出，活塞杆带动冲头冲击热墩处理后的紧固件基材；
S3：螺纹加工：采用搓丝机对紧固件基材的外螺纹进行制作，在紧固件基材的外壁上形成螺纹；
S4：第一次热处理：将S3中制得的紧固件半成品放置于高温加热炉中进行加热，将加热后的紧固件半成品放入有机硅介质中进行冷却处理，直至金属工件降温至350℃，再取出放入去离子水中进行水浴降温；
S5：第二次热处理：将S4中冷却降温后的紧固件半成品进行第二次热处理；
S6：表面处理：将紧固件半成品完全浸没在温度为35℃的的镀锌液中进行电镀，镀锌液中的每升溶液中含氯化锌60g、氯化铵280g、氯化钾30g、氢氧化钠30g、三乙醇胺55g、硼酸28g、有机溶剂15ml、柔软剂1g、主光亮剂5ml、辅光亮剂20ml，其于为水；所述主光亮剂为苄叉丙酮50mg/L、苯甲酸钠200mg/L、烟酸5mg/L和壬基酚聚氧乙烯醚10mg/L；所述辅助光亮剂为咪唑丙氧基缩合40mg/L；所述柔软剂为稀土添加剂，该稀土添加剂为氯化镧或氯化铈；所述有机溶剂为乙醇、丁醚、乙二醇甲醚任一或其组合；电镀时间3分钟，阴极电流密度：2.0A/dm2；
S7：电镀后进行水洗，然后将紧固件浸入活化溶液中，室温浸渍3～5秒，再次进行水洗；
S8：除去紧固件表面多余的液体，再将紧固件放置在烘干机中烘干，温度为65℃，将镀锌冷却后的紧固件置入到烘箱中加温到230度，并保温3小时；
S9：将紧固件浸入钝化溶液中；
S10：将钝化后的紧固件使用45℃的清水进行清洗，将水洗后的紧固件采用热风吹干；
S11：在紧固件表面涂覆PTFE防腐蚀涂层，并对紧固件进行烘烤，烘烤温度65℃，时间60min。
上述步骤S2中还包括紧固件基材抛丸处理，具体包括如下步骤：
采用通过式抛丸机对紧固件基材表面进行抛丸处理，抛丸时间15min，使紧固件表面呈钢灰色，去除氧化铁皮，对经过抛丸处理的紧固件原材料表面进行喷淋。
上述步骤S11中进行涂覆PTFE防腐蚀涂层，使用等离子喷涂法将PTFE防腐蚀涂层喷涂到紧固件的表面。
上述步骤S5中第二次热处理包括如下步骤：
将紧固件半成品移入加热炉内加热至400℃后保温15分钟，然后继续升温至550℃，保温45分钟，将紧固件半成品移出加热炉在空气中自然冷却至120℃，将紧固件半成品进行渗碳淬火处理。
上述淬火处理包括以下步骤：
升温工序，将经过升温的紧固件半成品移入加热炉加热至820～860℃，保温25～30min，且紧固件半成品温度停留在720℃至温度上限之间的时间不少于15min，且升温过程升温速率不大于2℃/s；在温度升至650℃时开始向加热炉内通入甲醇，通入量为25～35ml/min；经过加热后的紧固件半成品进行预冷，使紧固件半成品先降温至760～780℃，再进行水冷，水冷结束后紧固件半成品的温度应控制在70～80℃，然后进行回火处理。
上述回火处理包括如下步骤：
经过淬火之后的紧固件半成品移入回火炉，将回火炉升温至540～560℃，保温50～60min，保温结束后将紧固件半成品随炉自然冷却至220～240℃取出置入到空气中自然冷却至室温；空冷降温至65℃后进行一次高温回火，以300～400℃/h的加热速度，加热至温度为600～650℃，此温度下保持40min，出炉后空冷，即可。
上述步骤S9中钝化溶液为：
碳酸锂：5g/L、氟化盐：1g/L、偏铝酸盐：2g/L、甘酪素：2g/L、硅酸盐：5g/L。
上述步骤S7中活化溶液为：
H3PO4：5.0g/L、CaH2PO4：5.4g/L、ZnH2PO4：0.8g/L、NaNO3：1g/L、NaNO2：2g/L。
上述S1中选取高强度钢材的重量比为：
C：0.08、Si：0.6、P≤0.015、S≤0.015、Ni：15、Cr：15、V：0.15、Mo：1.4、Ti：3、Mn：0.12、W：0.01、Nb：0.05，余量为铁。
上述步骤S11中PTFE防腐蚀涂层按照质量份数包括以下成分：
酚醛树脂12份、聚乙烯4份、有机硅树脂4份、铝粉8份、防腐填料5份、润滑剂2份、触变剂5份、增塑剂2份、分散剂2份、溶剂8份。
实施例三
本发明一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，包括如下步骤：
S1：基材制作：选取高强度钢材，将钢材放入自动切割设备中，通自动切割设备将钢材切割成若干个紧固件基材；
S2：热镦紧固件基材：将紧固件基材均采用高频加热机加热，待紧固件基材的表面加热至900～950℃后即可，加热时间控制在5～6秒，将热墩处理后的紧固件基材放置在成型模内，随后控制液压缸的活塞杆伸出，活塞杆带动冲头冲击热墩处理后的紧固件基材；
S3：螺纹加工：采用搓丝机对紧固件基材的外螺纹进行制作，在紧固件基材的外壁上形成螺纹；
S4：第一次热处理：将S3中制得的紧固件半成品放置于高温加热炉中进行加热，将加热后的紧固件半成品放入有机硅介质中进行冷却处理，直至金属工件降温至350～450℃，再取出放入去离子水中进行水浴降温；
S5：第二次热处理：将S4中冷却降温后的紧固件半成品进行第二次热处理；
S6：表面处理：将紧固件半成品完全浸没在温度为35～40℃的的镀锌液中进行电镀，镀锌液中的每升溶液中含氯化锌70g、氯化铵360g、氯化钾35g、氢氧化钠38g、三乙醇胺65g、硼酸30g、有机溶剂20ml、柔软剂2g、主光亮剂8ml、辅光亮剂25ml，其于为水；所述主光亮剂为苄叉丙酮100mg/L、苯甲酸钠250mg/L、烟酸10mg/L和壬基酚聚氧乙烯醚20mg/L；所述辅助光亮剂为咪唑丙氧基缩合90mg/L；所述柔软剂为稀土添加剂，该稀土添加剂为氯化镧或氯化铈；所述有机溶剂为乙醇、丁醚、乙二醇甲醚任一或其组合；电镀时间3～5分钟，阴极电流密度：2.0～3A/dm2；
S7：电镀后进行水洗，然后将紧固件浸入活化溶液中，室温浸渍3～5秒，再次进行水洗；
S8：除去紧固件表面多余的液体，再将紧固件放置在烘干机中烘干，温度为65～75℃，将镀锌冷却后的紧固件置入到烘箱中加温到230～260度，并保温3～4小时；
S9：将紧固件浸入钝化溶液中；
S10：将钝化后的紧固件使用45～65℃的清水进行清洗，将水洗后的紧固件采用热风吹干；
S11：在紧固件表面涂覆PTFE防腐蚀涂层，并对紧固件进行烘烤，烘烤温度65～70℃，时间60～70min。
上述步骤S2中还包括紧固件基材抛丸处理，具体包括如下步骤：
采用通过式抛丸机对紧固件基材表面进行抛丸处理，抛丸时间15～25min，使紧固件表面呈钢灰色，去除氧化铁皮，对经过抛丸处理的紧固件原材料表面进行喷淋。
上述步骤S11中进行涂覆PTFE防腐蚀涂层，使用等离子喷涂法将PTFE防腐蚀涂层喷涂到紧固件的表面。
上述步骤S5中第二次热处理包括如下步骤：
将紧固件半成品移入加热炉内加热至400～450℃后保温15～20分钟，然后继续升温至550～600℃，保温45～50分钟，将紧固件半成品移出加热炉在空气中自然冷却至120～140℃，将紧固件半成品进行渗碳淬火处理。
上述淬火处理包括以下步骤：
升温工序，将经过升温的紧固件半成品移入加热炉加热至820～860℃，保温25～30min，且紧固件半成品温度停留在720℃至温度上限之间的时间不少于15min，且升温过程升温速率不大于2℃/s；在温度升至650℃时开始向加热炉内通入甲醇，通入量为25～35ml/min；经过加热后的紧固件半成品进行预冷，使紧固件半成品先降温至760～780℃，再进行水冷，水冷结束后紧固件半成品的温度应控制在70～80℃，然后进行回火处理。
上述回火处理包括如下步骤：
经过淬火之后的紧固件半成品移入回火炉，将回火炉升温至540～560℃，保温50～60min，保温结束后将紧固件半成品随炉自然冷却至220～240℃取出置入到空气中自然冷却至室温；空冷降温至65℃后进行一次高温回火，以300～400℃/h的加热速度，加热至温度为600～650℃，此温度下保持40min，出炉后空冷，即可。
上述步骤S9中钝化溶液为：
碳酸锂： 20g/L、氟化盐： 10g/L、偏铝酸盐： 15g/L、甘酪素： 15g/L、硅酸盐： 15g/L。
上述步骤S7中活化溶液为：
H3PO4： 14g/L、CaH2PO4： 10.2g/L、ZnH2PO4： 3.8 g/L、NaNO3： 3g/L、NaNO2： 6g/L。
上述S1中选取高强度钢材的重量比为：
C： 0.12、Si： 0.8、P≤0.015、S≤0.015、Ni： 20、Cr： 18、V： 0.55、Mo： 1.8、Ti： 4.5、Mn： 0.25、W： 0.03、Nb： 0.10，余量为铁。
上述步骤S11中PTFE防腐蚀涂层按照质量份数包括以下成分：
酚醛树脂12份、聚乙烯4份、有机硅树脂4份、铝粉8份、防腐填料5份、润滑剂2份、触变剂5份、增塑剂2份、分散剂2份、溶剂8份。
实施例四
本发明一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，包括如下步骤：
S1：基材制作：选取高强度钢材，将钢材放入自动切割设备中，通自动切割设备将钢材切割成若干个紧固件基材；
S2：热镦紧固件基材：将紧固件基材均采用高频加热机加热，待紧固件基材的表面加热至900～950℃后即可，加热时间控制在5～6秒，将热墩处理后的紧固件基材放置在成型模内，随后控制液压缸的活塞杆伸出，活塞杆带动冲头冲击热墩处理后的紧固件基材；
S3：螺纹加工：采用搓丝机对紧固件基材的外螺纹进行制作，在紧固件基材的外壁上形成螺纹；
S4：第一次热处理：将S3中制得的紧固件半成品放置于高温加热炉中进行加热，将加热后的紧固件半成品放入有机硅介质中进行冷却处理，直至金属工件降温至350～450℃，再取出放入去离子水中进行水浴降温；
S5：第二次热处理：将S4中冷却降温后的紧固件半成品进行第二次热处理；
S6：表面处理：将紧固件半成品完全浸没在温度为35～40℃的的镀锌液中进行电镀，镀锌液中的每升溶液中含氯化锌65g、氯化铵300g、氯化钾32g、氢氧化钠35g、三乙醇胺60g、硼酸29g、有机溶剂18ml、柔软剂1.5g、主光亮剂7ml、辅光亮剂22ml，其于为水；所述主光亮剂为苄叉丙酮80mg/L、苯甲酸钠220mg/L、烟酸8mg/L和壬基酚聚氧乙烯醚15mg/L；所述辅助光亮剂为咪唑丙氧基缩合50mg/L；所述柔软剂为稀土添加剂，该稀土添加剂为氯化镧或氯化铈；所述有机溶剂为乙醇、丁醚、乙二醇甲醚任一或其组合；电镀时间3～5分钟，阴极电流密度：2.0～3A/dm2；
S7：电镀后进行水洗，然后将紧固件浸入活化溶液中，室温浸渍3～5秒，再次进行水洗；
S8：除去紧固件表面多余的液体，再将紧固件放置在烘干机中烘干，温度为65～75℃，将镀锌冷却后的紧固件置入到烘箱中加温到230～260度，并保温3～4小时；
S9：将紧固件浸入钝化溶液中；
S10：将钝化后的紧固件使用45～65℃的清水进行清洗，将水洗后的紧固件采用热风吹干；
S11：在紧固件表面涂覆PTFE防腐蚀涂层，并对紧固件进行烘烤，烘烤温度65～70℃，时间60～70min。
上述步骤S2中还包括紧固件基材抛丸处理，具体包括如下步骤：
采用通过式抛丸机对紧固件基材表面进行抛丸处理，抛丸时间15～25min，使紧固件表面呈钢灰色，去除氧化铁皮，对经过抛丸处理的紧固件原材料表面进行喷淋。
上述步骤S11中进行涂覆PTFE防腐蚀涂层，使用等离子喷涂法将PTFE防腐蚀涂层喷涂到紧固件的表面。
上述步骤S5中第二次热处理包括如下步骤：
将紧固件半成品移入加热炉内加热至400～450℃后保温15～20分钟，然后继续升温至550～600℃，保温45～50分钟，将紧固件半成品移出加热炉在空气中自然冷却至120～140℃，将紧固件半成品进行渗碳淬火处理。
上述淬火处理包括以下步骤：
升温工序，将经过升温的紧固件半成品移入加热炉加热至820～860℃，保温25～30min，且紧固件半成品温度停留在720℃至温度上限之间的时间不少于15min，且升温过程升温速率不大于2℃/s；在温度升至650℃时开始向加热炉内通入甲醇，通入量为25～35ml/min；经过加热后的紧固件半成品进行预冷，使紧固件半成品先降温至760～780℃，再进行水冷，水冷结束后紧固件半成品的温度应控制在70～80℃，然后进行回火处理。
上述回火处理包括如下步骤：
经过淬火之后的紧固件半成品移入回火炉，将回火炉升温至540～560℃，保温50～60min，保温结束后将紧固件半成品随炉自然冷却至220～240℃取出置入到空气中自然冷却至室温；空冷降温至65℃后进行一次高温回火，以300～400℃/h的加热速度，加热至温度为600～650℃，此温度下保持40min，出炉后空冷，即可。
上述步骤S9中钝化溶液为：
碳酸锂：10g/L、氟化盐：5g/L、偏铝酸盐：10g/L、甘酪素：10g/L、硅酸盐：10g/L。
上述步骤S7中活化溶液为：
H3PO4：10g/L、CaH2PO4：8g/L、ZnH2PO4：2 g/L、NaNO3：2g/L、NaNO2：3g/L。
上述S1中选取高强度钢材的重量比为：
C：0.1、Si：0.7、P≤0.015、S≤0.015、Ni：18、Cr：16、V：0.3、Mo：1.5、Ti：4、Mn：10.2、W：0.02、Nb：0.07，余量为铁。
上述步骤S11中PTFE防腐蚀涂层按照质量份数包括以下成分：
酚醛树脂12份、聚乙烯4份、有机硅树脂4份、铝粉8份、防腐填料5份、润滑剂2份、触变剂5份、增塑剂2份、分散剂2份、溶剂8份。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1：基材制作：选取高强度钢材，将钢材放入自动切割设备中，通自动切割设备将钢材切割成若干个紧固件基材；
S2：热镦紧固件基材：将紧固件基材均采用高频加热机加热，待紧固件基材的表面加热至900～950℃后即可，加热时间控制在5～6秒，将热墩处理后的紧固件基材放置在成型模内，随后控制液压缸的活塞杆伸出，活塞杆带动冲头冲击热墩处理后的紧固件基材；
S3：螺纹加工：采用搓丝机对紧固件基材的外螺纹进行制作，在紧固件基材的外壁上形成螺纹；
S4：第一次热处理：将S3中制得的紧固件半成品放置于高温加热炉中进行加热，将加热后的紧固件半成品放入有机硅介质中进行冷却处理，直至金属工件降温至350～450℃，再取出放入去离子水中进行水浴降温；
S5：第二次热处理：将S4中冷却降温后的紧固件半成品进行第二次热处理；
S6：表面处理：将紧固件半成品完全浸没在温度为35～40℃的的镀锌液中进行电镀，镀锌液中的每升溶液中含氯化锌60～70g、氯化铵280～360g、氯化钾30～35g、氢氧化钠30～38g、三乙醇胺55～65g、硼酸28～30g、有机溶剂15～20ml、柔软剂1～2g、主光亮剂5～8ml、辅光亮剂20～25ml，其于为水；所述主光亮剂为苄叉丙酮50～100mg/L、苯甲酸钠200～250mg/L、烟酸5～10mg/L和壬基酚聚氧乙烯醚10～20mg/L；所述辅助光亮剂为咪唑丙氧基缩合40～90mg/L；所述柔软剂为稀土添加剂，该稀土添加剂为氯化镧或氯化铈；所述有机溶剂为乙醇、丁醚、乙二醇甲醚任一或其组合；电镀时间3～5分钟，阴极电流密度：2.0～3A/dm2；
S7：电镀后进行水洗，然后将紧固件浸入活化溶液中，室温浸渍3～5秒，再次进行水洗；
S8：除去紧固件表面多余的液体，再将紧固件放置在烘干机中烘干，温度为65～75℃，将镀锌冷却后的紧固件置入到烘箱中加温到230～260度，并保温3～4小时；
S9：将紧固件浸入钝化溶液中；
S10：将钝化后的紧固件使用45～65℃的清水进行清洗，将水洗后的紧固件采用热风吹干；
S11：在紧固件表面涂覆PTFE防腐蚀涂层，并对紧固件进行烘烤，烘烤温度65～70℃，时间60～70min。
2.根据权利要求1所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述步骤S2中还包括紧固件基材抛丸处理，具体包括如下步骤：
采用通过式抛丸机对紧固件基材表面进行抛丸处理，抛丸时间15～25min，使紧固件表面呈钢灰色，去除氧化铁皮，对经过抛丸处理的紧固件原材料表面进行喷淋。
3.根据权利要求1所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述步骤S11中进行涂覆PTFE防腐蚀涂层，使用等离子喷涂法将PTFE防腐蚀涂层喷涂到紧固件的表面。
4.根据权利要求1所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述步骤S5中第二次热处理包括如下步骤：
将紧固件半成品移入加热炉内加热至400～450℃后保温15～20分钟，然后继续升温至550～600℃，保温45～50分钟，将紧固件半成品移出加热炉在空气中自然冷却至120～140℃，将紧固件半成品进行渗碳淬火处理。
5.根据权利要求4所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述淬火处理包括以下步骤：
升温工序，将经过升温的紧固件半成品移入加热炉加热至820～860℃，保温25～30min，且紧固件半成品温度停留在720℃至温度上限之间的时间不少于15min，且升温过程升温速率不大于2℃/s；在温度升至650℃时开始向加热炉内通入甲醇，通入量为25～35ml/min；经过加热后的紧固件半成品进行预冷，使紧固件半成品先降温至760～780℃，再进行水冷，水冷结束后紧固件半成品的温度应控制在70～80℃，然后进行回火处理。
6.根据权利要求5所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述回火处理包括如下步骤：
经过淬火之后的紧固件半成品移入回火炉，将回火炉升温至540～560℃，保温50～60min，保温结束后将紧固件半成品随炉自然冷却至220～240℃取出置入到空气中自然冷却至室温；空冷降温至65℃后进行一次高温回火，以300～400℃/h的加热速度，加热至温度为600～650℃，此温度下保持40min，出炉后空冷，即可。
7.根据权利要求1所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述步骤S9中钝化溶液为：
碳酸锂：5～20g/L、氟化盐：1～10g/L、偏铝酸盐：2～15g/L、甘酪素：2～15g/L、硅酸盐：5～15g/L。
8.根据权利要求1所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述步骤S7中活化溶液为：
H3PO4：5.0～14g/L、CaH2PO4：5.4～10.2g/L、ZnH2PO4：0.8～3.8 g/L、NaNO3：1～3g/L、NaNO2：2～6g/L。
9.根据权利要求1所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述S1中选取高强度钢材的重量比为：
C：0.08～0.12、Si：0.6～0.8、P≤0.015、S≤0.015、Ni：15～20、Cr：15～18、V：0.15～0.55、Mo：1.4～1.8、Ti：3～4.5、Mn：0.12～0.25、W：0.01～0.03、Nb：0.05～0.10，余量为铁。
10.根据权利要求1所述的高强度紧固件的表面镀层处理工艺，其特征在于：上述步骤S11中PTFE防腐蚀涂层按照质量份数包括以下成分：
酚醛树脂12份、聚乙烯4份、有机硅树脂4份、铝粉8份、防腐填料5份、润滑剂2份、触变剂5份、增塑剂2份、分散剂2份、溶剂8份。
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