TWI714846B - 300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程 - Google Patents
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Abstract
一種300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,包含:對300系列不銹鋼材質的盤元進行成型步驟,使得所述盤元具有螺絲頭及螺絲桿;進行輾牙步驟,使得所述螺絲桿的至少一部分成為螺絲牙部,因而形成螺絲;對所述螺絲進行氮化處理步驟,以增加所述螺絲表面的硬度;及對所述螺絲進行表面處理步驟,以在所述螺絲表面形成防銹層。
Description
本發明是有關於一種螺絲扣件的熱處理製程,特別是指一種300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程。
鑽尾螺絲由於其特殊的鑽尾端設計,讓鑽尾螺絲同時集「鑽」、「攻」、「鎖」三大功能於一身:鑽-鑽頭外形的尾端部份(簡稱鑽尾),可直接在對鎖件表面鑽孔;攻-鑽頭以外的自攻牙部份,可直接在孔內攻牙形成內螺紋;鎖-不必預先開孔攻牙,便能達至螺絲最主要的用途:鎖付物件。
鑽尾螺絲可利用各種不同材質和製程製成。例如,鑽尾頭的材質使用碳鋼,而螺絲桿部分則使用不銹鋼,且兩者是以焊接方式加以接合。然而,此種複合式鑽尾螺絲的缺點在於,工序繁多、成本高昂,且焊接點容易斷裂。
或者,也可使用400系列不銹鋼來一體式地製造出鑽尾螺絲。然而,400系列不銹鋼鑽尾螺絲雖說有足夠的硬度以貫穿對鎖件,但是卻有容易銹蝕的缺點。
又或者,也可使用300系列不銹鋼來一體式地製造出鑽尾螺絲。然而,300系列不銹鋼鑽尾螺絲雖然耐腐蝕性佳,但是由於無法對其施以一般的熱處理製程,所以硬度較低,因而其無法貫穿硬度較高的對鎖件,例如,現有300系列不銹鋼鑽尾螺絲並無法貫穿洛氏硬度B尺度(HRB)80±5且厚度為3mm至6mm的型鋼。所以有必要尋求解決方案。
因此,本發明之目的,即在提供一種300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程。
於是,本發明300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,包含:(a)對300系列不銹鋼材質的盤元進行成型步驟,使得所述盤元具有螺絲頭及螺絲桿;(b)進行輾牙步驟,使得所述螺絲桿的至少一部分成為螺絲牙部,因而形成螺絲;(c)以酸劑清洗所述螺絲的表面,進行拋光,以提高所述螺絲表面的亮度;(d)對所述螺絲進行氮化處理步驟,以增加所述螺絲表面的硬度,其中,是以700℃±50℃的溫度進行氮化處理步驟達90分鐘至120分鐘,再冷卻至常溫;及(e)對所述螺絲進行表面處理步驟,以在所述螺絲表面形成防銹層。
本發明之功效在於,由於利用「氮化處理」步驟突破現
有300系列不銹鋼螺絲扣件原本無法熱處理的限制,因而能大幅提高螺絲表面的硬度。
1:螺絲
11:螺絲頭
12:螺絲桿
121:鑽尾部
122:螺絲牙部
21~26:步驟
本發明的其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一流程圖,說明本發明300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程的實施例;圖2是一側視圖,說明本實施例中當對300系列不銹鋼材質的盤元進行成型步驟後,該盤元具有螺絲頭及螺絲桿;圖3是一側視圖,說明本實施例中對該螺絲桿進行夾尾步驟,使得螺絲桿遠離螺絲頭的端部成為鑽尾部;及圖4是一側視圖,說明本實施例中進行輾牙步驟,使得鑽尾部以外的其餘螺絲桿部分成為螺絲牙部。
參閱圖1至4,本發明300系列不銹鋼(即SUS300)螺絲扣件氮化熱處理製程,適用於對300系列不銹鋼材質的盤元進行氮化熱處理製程,以形成表面硬度較高的300系列不銹鋼螺絲扣件。
如圖1步驟21及圖2所示,在本實施例中,是先對300系
列不銹鋼材質的盤元進行成型步驟,使得該盤元具有螺絲頭11及螺絲桿12。其中,由於尚未進行輾牙步驟,所以該螺絲桿12上尚無螺牙。
接著,如圖1步驟22及圖3所示,對該螺絲桿12遠離該螺絲頭11的端部進行夾尾步驟,使得該螺絲桿12遠離該螺絲頭11的端部成為鑽尾部121。例如,在本實施例中,可利用模具進行鍛打,以鍛打出3號鑽尾。
接著,如圖1步驟23及圖4所示,進行輾牙步驟,使得該鑽尾部121以外的其餘螺絲桿12部分成為螺絲牙部122(粗牙或細牙),因而形成螺絲1。
由於本實施例在進行前述成型、夾尾、輾牙等步驟時需用到草酸等油脂,所以當步驟23的輾牙步驟完成後,接著需如步驟24所示,以酸劑清洗螺絲1的表面,進行拋光,以提高螺絲1表面的亮度。
接著,如圖1步驟25所示,對該螺絲1進行氮化處理步驟,以增加螺絲1表面的硬度。在本實施例中,在進行氮化處理步驟時,是先將螺絲1置於包括含氮反應氣體之反應爐中,以700℃±50℃的溫度進行氮化處理達90分鐘至120分鐘,再冷卻至常溫,使得滲氮深度可達到3μm至4μm。因此,本發明以「氮化處理」步驟突破現有300系列不銹鋼螺絲扣件原本無法熱處理的限制,因而能大幅
提高螺絲1表面的硬度。
然後,如步驟26所示,對該螺絲1進行表面處理步驟,以在螺絲1表面形成防銹層,因而產生歷經氮化熱處理的300系列不銹鋼螺絲1的成品。在本實施例中,是以塗布(Coating)方式形成該防銹層,且該防銹層需進行超過1000小時的鹽霧試驗。
因此,在本實施例中,由於對螺絲1施以700℃±50℃的溫度的氮化處理達90分鐘至120分鐘,再冷卻至常溫,使得滲氮深度達到3μm至4μm,所以該300系列不銹鋼螺絲1的成品的表面硬度可達維氏硬度(HV)600以上,且該300系列不銹鋼螺絲1的成品能貫穿洛氏硬度B尺度(HRB)80±5且厚度為3mm至6mm的型鋼。
另外,需特別提出的是,在上述實施例中,是以該螺絲1為鑽尾螺絲的情況來做說明,然而,本發明不限於此,而是本發明的其他實施例也可省略步驟22的夾尾步驟,也就是說,本發明300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,也可適用於不具有該鑽尾部121的一般300系列不銹鋼螺絲扣件。
綜上所述,本發明300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,是以「氮化處理」步驟25突破現有300系列不銹鋼螺絲扣件原本無法熱處理的限制,因而能大幅提高螺絲1表面的硬度,所以確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此
限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
21~26‧‧‧步驟
Claims (5)
- 一種300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,包含下列步驟:(a)對300系列不銹鋼材質的盤元進行成型步驟,使得所述盤元具有螺絲頭及螺絲桿;(b)進行輾牙步驟,使得所述螺絲桿的至少一部分成為螺絲牙部,因而形成螺絲;(c)以酸劑清洗所述螺絲的表面,進行拋光,以提高所述螺絲表面的亮度;(d)對所述螺絲進行氮化處理步驟,以增加所述螺絲表面的硬度,其中,是以700℃±50℃的溫度進行氮化處理步驟達90分鐘至120分鐘,再冷卻至常溫;及(e)對所述螺絲進行表面處理步驟,以在所述螺絲表面形成防銹層,其中,所述防銹層是以塗布方式形成,且需進行鹽霧試驗。
- 如請求項1所述的300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,其中,在所述(d)步驟中,是將所述螺絲置於包括含氮反應氣體之反應爐中進行氮化處理步驟。
- 如請求項1所述的300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,其中,在所述(e)步驟中,所述防銹層需進行超過1000小時的鹽霧試驗。
- 如請求項1所述的300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,還包含在所述(a)步驟及所述(b)步驟間的(f)步驟,進行夾尾步驟,使得所述螺絲桿遠離所述螺絲頭的端部成為 鑽尾部,其中,所述(b)步驟使得所述鑽尾部以外的其餘螺絲桿部分成為所述螺絲牙部。
- 如請求項4所述的300系列不銹鋼螺絲扣件氮化熱處理製程,其中,所述螺絲的成品的表面硬度為維氏硬度600以上,且能貫穿洛氏硬度B尺度80±5且厚度為3mm至6mm的型鋼。
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