CN115369226A - 一种提高发盖锁钩质量的方法及利用该方法制得的发盖锁钩 - Google Patents

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吴贵根
王太海
杨当友
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Abstract

本发明涉及一种提高发盖锁钩质量的方法,在发盖锁钩弯折成型后增加了热处理工艺,热处理工艺包括渗碳、淬火和回火步骤,通过该热处理后的发盖锁钩,提高了发盖锁钩的强度,使得成品发盖锁钩的显微组织和硬度满足技术要求,从而消除了发盖锁钩磨损、断裂导致的质量问题。

Description

一种提高发盖锁钩质量的方法及利用该方法制得的发盖锁钩
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件的加工制作方法,尤其涉及发盖锁钩的制作方法。
背景技术
发盖锁钩是将一定直径的粗钢筋/钢丝(材料牌号如20钢、45钢等)弯折成某种形状的汽车零部件。它是汽车发盖的重要组成部件,通常采用铆接、螺栓连接、焊接等方式通过其它部件与发盖连接。其功用是与发盖锁配合,对发盖进行固定,保证发盖在车辆行驶时候能与前舱紧密贴合;随着车辆性能的提高以及客户满意度要求的提高,对发盖锁钩等要求有所提高,以保证车辆的正常运行。
但是在前期实际生产中,由于设计、选材、生产工艺等,初期开发出来的发盖锁钩未进行热处理,在长时间工作后,有可能发生磨损,甚至可能发生断裂等质量问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种提高发盖锁钩质量的方法及利用该方法得到的发盖锁钩,在发盖锁钩的生产工序中增加了渗碳、淬火和回火等热处理步骤,提高了发盖锁钩的强度,使得成品发盖锁钩的显微组织和硬度满足一定的技术要求,从而消除了发盖锁钩磨损、断裂导致的质量问题。
为了实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种提高发盖锁钩质量的方法,在将发盖锁钩原料弯折成型后增加了热处理工序,所述热处理工序依次包括渗碳、淬火和回火工艺,
所述渗碳的工艺条件为:加热温度920±10℃,保温时间180±5min,碳势1.15±0.02C%;
所述淬火的工艺条件为:加热温度835±10℃,保温时间60±5min,碳势0.85±0.02C%,然后浸入冷却剂冷却至95℃以下;
所述回火的工艺条件为:加热温度420±10℃,保温时间不少于120min。
在进行渗碳工艺前还包括有均碳工艺。
所述均碳的工艺条件为:加热温度850±10℃,保温时间10±2min,碳势1.15±0.02C%。
在淬火和回火工艺之间还依次包括有初次检验和清洗的步骤。
所述初次检验是指对样品进行硬度检验,硬度要求≥55.0HRC,所述清洗是指将产品在60-80℃的清洗剂中清洗。
在回火工艺完成之后还具有最终检验的步骤。
所述最终检验是对样品进行硬度检验,要求表面硬度400-450HV,硬化层深0.5-1.0mm。
所述均碳、渗碳和淬火工艺均在渗碳炉中进行,所述回火工艺在回火炉中进行。
本发明还提供了上述方法制备得到的发盖锁钩,所述发盖锁钩的表面硬度为400-450HV;硬化层深为0.5-1.0mm。
所述发盖锁钩的表面渗碳层均匀,不出现脱碳,表面显微组织为回火屈氏体或回火屈氏体与回火索氏体的组合。同时芯部不允许出现粗大铁素体与魏氏组织。
本发明的有益效果在于:
本发明提出一种符合发盖锁钩特点的热处理工艺,并对其质量控制提出了硬度、显微组织技术要求。通过该改进的工艺制备得到的发盖锁钩的硬度、显微组织等均满足该技术要求,搭载进行台架试验及整车试验,台架试验及整车试验均正常通过。与现有技术相比,本发明制定了符合发盖锁钩特点的热处理工艺,在发盖锁钩的工序中增加了渗碳、淬火、回火工艺,通过渗碳方式提高了发盖锁钩表面的耐磨性以及整体的强度,通过该特定的热处理工艺,使得发盖锁钩的硬度、显微组织等技术指标满足要求。另一方面,本发明通过制定硬度、显微组织等技术要求,为发盖锁钩试验判定、质量分析和改进提供依据。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1为失效发盖锁钩的照片;
图2为失效发盖锁钩的显微组织图片;
图3为发盖锁钩的成型工序之落料的照片;
图4为发盖锁钩的成型工序之一次成型的照片;
图5为发盖锁钩的成型工序之二次成型的照片;
图6为发盖锁钩的成型完成的照片;
图7为热处理设备的照片;
图8为热处理设备的控制设备的照片;
图9为经热处理后的成品发盖锁钩的照片;
图10为经热处理后的成品发盖锁钩的表面显微组织图;
图11为经热处理后的成品发盖锁钩的芯部显微组织图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。
对比例
本对比例提供了现有的发盖锁钩的制作方法,该方法是将一定直径的粗钢筋/钢丝(材料牌号如20钢、45钢等)通过弯折后得到。
具体为:发盖锁钩所用钢筋(直径7.2mm)材料牌号为GB/T 3078中20钢(退火态),技术要求如下:
1)钢筋化学成分:符合表1规定
表1(Wt%)
元素 C Si Mn P S Cr Ni Cu
要求 0.17~0.23 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25 ≤0.30 ≤0.25
2)机械性能:抗拉强度≥390N/mm2,断面收缩率≥21%。
3)硬度:≤179HBW。
现有的发盖锁钩生产工序:钢筋材料检验→落料→一次成型→二次成型→检验→点漆→成品检查→包装。(参见图3-图6)
按照上述方法制备得到的发盖锁钩,试验中经常发生磨损甚至断裂现象,如图1所示,可以看出发盖锁钩发生磨损,对磨损部分进行显微组织分析:在磨损附近取样,显微组织为:铁素体+珠光体,表面未发现脱碳,如图2所示。经硬度分析,其具有172HV的表面硬度值。经分析可知,其失效原因为发盖锁钩硬度低,导致试验中发生早期磨损。
经过综合分析认为,发盖锁钩失效的原因为自身硬度低,达不到抵抗高应力反复工作环境磨损的要求。
为消除发盖锁钩磨损、断裂问题,申请人对失效发盖锁钩形成原因进行分析并进行改进,增加了热处理工艺,现提供以下实施例1。
实施例1
为了提高提高锁钩表面硬度,在发盖锁钩成型后增加了热处理工艺,热处理工艺包括渗碳、淬火和回火工艺。
改进后的发盖锁钩的生产工序如下:
钢筋材料检验→落料→一次成型→二次成型→检验→点漆→清洗→热处理→成品检查→包装。
其中热处理工艺按照下表所示依工序号依次进行:
表2热处理工序的工艺参数
Figure BDA0003815041090000051
热处理工序注意事项:
1)工件表面及内部不得有裂纹、碰伤,较深划痕。
2)渗碳装炉前,将工件表面清洗干净,不得有油污、锈斑、铁屑等。
3)处理结束后进行防锈处理。
在进行初次检验时,需要检验3个样品,硬度要求≥55.0HRC;
在进行最终检验时,要检验3个样品,表面硬度400~450HV(41.0-45.0HRC);硬化层深0.5-1.0mm(界限硬度320HV),最终检验中显微组织要求表面渗碳层均匀,表面不允许出现脱碳,表面显微组织为回火屈氏体(或回火屈氏体+回火索氏体);芯部不允许出现粗大铁素体与魏氏组织。
通过上述改进的工艺制得的发盖锁钩,经检测性能如下:表面硬度439HV,硬化层深0.8mm,经显微探查,表面组织为回火屈氏体,如图10所示,芯部组织屈氏体+贝氏体+马氏体+铁素体,未发现粗大的铁素体与魏氏组织,如图11所示。
发盖锁钩的硬度、硬化层深及显微组织均满足技术要求。
实施例2
在本实施例中,除热处理工艺外,其余工艺同实施例1。
热处理工艺按照下表所示依工序号依次进行:
表3热处理工序的工艺参数
Figure BDA0003815041090000061
Figure BDA0003815041090000071
通过该实施例制得的发盖锁钩性能如下:表面硬度440HV,硬化层深0.83mm,经显微探查,表面组织为回火屈氏体,芯部组织屈氏体+贝氏体+马氏体+铁素体,未发现粗大的铁素体与魏氏组织。
实施例3
在本实施例中,除热处理工艺外,其余工艺同实施例1。
热处理工艺按照下表所示依工序号依次进行:
表4热处理工序的工艺参数
Figure BDA0003815041090000072
通过该实施例制得的发盖锁钩性能如下:表面硬度427HV,硬化层深0.78mm,经显微探查,表面组织为回火屈氏体,芯部组织屈氏体+贝氏体+马氏体+铁素体,未发现粗大的铁素体与魏氏组织。
将对比例与实施例1-3进行对比,参见下表。
表5对比例与实施例的样件检测结果对比
Figure BDA0003815041090000081
可见进行在对弯折成型后的原料进行热处理后,相对没有热处理的对比例,发盖锁钩的硬度、硬化层深及显微组织均得到了有效改善,按照实施例1-3所述方法制备出的发盖锁钩,搭载进行台架试验和整车试验,试验后未出现早期磨损现象。
与现有工艺相比,本发明的改进的工艺制备得到的发盖锁钩的硬度、显微组织等均满足本发明所提出的较高的技术要求,并且进行搭载进行台架试验及整车试验均能正常通过,具有非常好的市场应用前景,适宜推广应用。
以上具体实施方式描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解,本发明的保护范围不受上述实施例的限制,任何不经过创造性劳动想到的变化或者替换,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,在将发盖锁钩原料弯折成型后增加了热处理工序,所述热处理工序依先后顺序包括渗碳、淬火和回火工艺,
所述渗碳的工艺条件为:加热温度920±10℃,保温时间180±5min,碳势1.15±0.02C%;
所述淬火的工艺条件为:加热温度835±10℃,保温时间60±5min,碳势0.85±0.02C%,然后浸入冷却剂冷却至95℃以下;
所述回火的工艺条件为:加热温度420±10℃,保温时间不少于120min。
2.如权利要求1所述的一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,在进行渗碳工艺前还包括有均碳工艺。
3.如权利要求2所述的一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,所述均碳的工艺条件为:加热温度850±10℃,保温时间10±2min,碳势1.15±0.02C%。
4.如权利要求3所述的一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,在淬火和回火工艺之间还依次包括有初次检验和清洗的步骤。
5.如权利要求4所述的一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,所述初次检验是指对样品进行检验,要求硬度≥55.0HRC,所述清洗是指将产品在60-80℃的清洗剂中清洗。
6.如权利要求4所述的一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,在回火工艺完成之后还具有最终检验的步骤。
7.如权利要求6所述的一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,所述最终检验是对样品进行检验,要求表面硬度400-450HV,硬化层深0.5-1.0mm。
8.如权利要求6所述的一种提高发盖锁钩质量的方法,其特征在于,所述均碳、渗碳和淬火工艺均在渗碳炉中进行,所述回火工艺在回火炉中进行。
9.一种根据权利要求1-7中任一项所述方法制备得到的发盖锁钩,其特征在于,所述发盖锁钩的表面硬度为400-450HV;硬化层深为0.5-1.0mm。
10.根据权利要求9所述的发盖锁钩,其特征在于,所述发盖锁钩的表面渗碳层均匀,不出现脱碳,表面显微组织为回火屈氏体或回火屈氏体与回火索氏体的组合。
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