CN1766134A - 50钢电脑cpu扣具热处理工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了的一种50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法，该方法是50钢电脑CPU扣具贝氏体等温淬火在一条连续生产线上完成，有如下步骤：将50钢电脑CPU扣具冲压成型工件加热至870～900℃后保温15～30分钟，然后在300～340℃等温2～4分钟，清洗，烘干，检验产品；使用上述工艺方法扣具硬度高达53.5HRC，仍然有较好的塑性和韧性，不易断裂，在上述整个工艺范围内扣具变形很小，合格率达到99.9％。
Description
技术领域
本发明涉及一种50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法。
背景技术
据相关资料和相关企业介绍，现有的50钢电脑CPU扣具选用50#钢热轧带材制造，经淬回火热处理后，进行电镀铬并成为最终的电脑扣具产品。生产的同一批扣具数量大约30000～60000件，就在该批扣具装配过程或在装配之后，发现8～10件断裂，大约占万分之几，这种断裂属早期或异常断裂，断裂电脑扣具横截面尺寸约5.2×0.8(mm)，受相关企业委托，我们对早期断裂电脑扣进行分析，据分析和研究后得知断裂发生在扣具两面直段间过渡的截面上，设计要求扣具对CPU散热器的压力极大值为45LB；如果扣具的底平面是理想平面，则该平面受均布载荷作用。该扣具受力状态类似三点弯曲，最大弯曲正应力位于离开水平直段的圆弧过渡所处的平面，下称危险截面。根据材料力学理论得知扣具工作时该横截面上受剪力和弯矩(主要)作用，经近似计算得到最大弯曲正应力(作用在受拉层最外表面的内应力)为129Kg/mm2(GB1172-74和热处理手册第二版4卷P580查得50HRC的50钢参数：σb＝174.4Kg/mm2；σs＝130Kg/mm2；δ＝13％；ψ＝40％αK＝8J/cm2，可见具有一定的塑性、韧性)；正常情况下不会断裂。观察断口得知：断口无任何塑性变形的痕迹，呈脆性断裂破坏的形貌特征，断口基本与中心轴线正交且较为平整。
扣具的压力公差大小不但与材料厚度公差、成型工艺有关，而且与热处理变形关系重大。经上述传统热处理工艺的产品，压力计量检验合格率只有95％。这就对电脑CPU扣具提出了如下两点要求：①高强韧性，即具有高强度的同时具有高的塑性和韧性指标；②微小的热处理变形。找出引起断裂的原因，改进现有的热处理工艺方法，可以有效的改进生产和稳定了产品质量，避免了不必要的损失。
发明内容
本发明的目的是克服现有热处理工艺方法的缺点，提供一种新的50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法。
本发明所述的50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法是50钢电脑CPU扣具贝氏体等温淬火在一条连续生产线上完成，有如下步骤：
1)将50钢电脑CPU扣具冲压成型工件加热至870～900℃后保温15～30分钟，
2)然后在300～340℃等温2～4分钟，
3)清洗，烘干，检验产品。
上述淬火加热炉为高温网带式连续炉，采用甲醇炉内裂解气保护；
上述等温淬火用输送带式等温槽，盐浴成分为55％KNO3+45％NaNO2。
上述清洗先是采用热水洗，后采用净水喷淋，均在输送带上进行。
上述烘干采用电热鼓风网带式连续烘干炉。
使用上述工艺方法扣具硬度高达53.5HRC，仍然有较好的塑性和韧性，不易断裂。
在上述整个工艺范围内扣具变形很小，合格率达到99.9％。采用常规工艺：860℃加热保温后，快速光亮淬火油冷却+清洗+320℃×60min回火；测得硬度为48HRC，硬度合格，但变形大，合格率只有95％。
经贝氏体等温淬火获得的组织为以下贝氏体为主+少量马氏体。而经淬火回火处理的组织为回火屈氏体。淬火时淬火马氏体中出现众多的淬火显微裂纹，会成为宏观断裂源。淬火后在320℃～360℃回火时，易产生回火脆性。而贝氏体等温淬火先转变的贝氏体分割奥氏体晶粒，随后冷却而获得的(少量)马氏体组织。少量十分细小的马氏体使脆性增加不大。因此经贝氏体等温淬火后扣具的塑性和韧性更好些。
不论实施任何一种热处理工艺过程，在热应力和组织应力作用下，一旦该应力超过该材料在工艺温度下的屈服强度就会引起变形。本发明造成的热应力更少，这是因为加热温度相近，而等温度高达300℃左右。本发明的组织应力更少，这是因为奥氏体与贝氏体的比容相近。而常规淬火是先获得比容最小的奥氏体，而后快速冷却获得马氏体组织。马氏体比容最大。所以常规淬火是由比容最小到比容最大的组织转变过程，所以组织应力大，热处理变形当然就大。
具体实施方式
本发明所述的热处理工艺方法：50钢电脑CPU扣具贝氏体等温淬火在一条连续生产线上完成。工艺过程：870～900℃加热保温15～30分钟；300～340℃等温2～4分钟；清洗，烘干，检验产品。淬火加热炉为高温网带式连续炉，采用甲醇炉内裂解气保护；等温淬火用输送带式等温槽，盐浴成分(质量分数)为55％KNO3+45％NaNO2；清洗先是采用热水洗，后采用净水喷淋，均在输送带上进行；烘干采用电热鼓风网带式连续烘干炉。
本发明的实施例如下：
| 序号 | 加热温度 | 保温时间 | 等温温度 | 等温时间 | 平均硬度 | 金相组织 |
| 12345 | ℃900900880880870 | 分钟1515151515 | ℃340340320300300 | 分钟24444 | (HRC对照)50.048.552.053.552.5 | B+M少量B+M少量B+M少量B+M少量B+M少量 |
注：①上述实施方式所用的扣具选用厚度为0.8mm的优质热轧50钢冲压制成，
其成分化验结果如下(质量％)：
C Si Mn P S
0.53 0.33 0.70 0.033 0.015
②扣具硬度高达53.5HRC，仍然有较好的塑性和韧性，不易断裂。
③在上述整个工艺范围内扣具变形很小，合格率达到99.9％。采用常规工艺：860℃加热保温后，快速光亮淬火油冷却+清洗+320℃×60min回火；测得硬度为48HRC，硬度合格，但变形大，合格率只有95％。
Claims (5)
1.一种50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法，其特征在于：50钢电脑CPU扣具贝氏体等温淬火在一条连续生产线上完成，有如下步骤：
1)将50钢电脑CPU扣具冲压成型工件加热至870～900℃后保温15～30分钟，
2)然后在300～340℃等温2～4分钟，
3)清洗，烘干，检验产品。
2.根据权利要求1所述的50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法，其特征在于：上述淬火加热炉为高温网带式连续炉，采用甲醇炉内裂解气保护。
3.根据权利要求1所述的50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法，其特征在于：
上述等温淬火用输送带式等温槽，盐浴成分为55％KNO3+45％NaNO2。
4.根据权利要求1所述的50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法，其特征在于：
上述清洗先是采用热水洗，后采用净水喷淋，均在输送带上进行。
5.根据权利要求1所述的50钢电脑CPU扣具热处理工艺方法，其特征在于：
上述烘干采用电热鼓风网带式连续烘干炉。
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