[發明專利]M12以上十點九級車用螺栓的生產方法

有效

• 申請號: 201110186884.0
• 申請日: 2011-07-05
• 公開（公告）號: CN102284835A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 劉俊旺;張立軍
• 申請（專利權）人: 浙江捷能汽車零部件有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21K1/44;C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 杭州金源通匯專利事務所(普通合伙) 33236
• 代理人: 唐迅

技術領域

本發明涉及一種針對M12以上十點九級車用螺栓的生產方法。

背景技術

螺栓是基礎緊固類標準件，廣泛用于機械、汽車、航空等領域，隨著國家快速發展建設，對十點九級高強度螺栓的需求越來越大，傳統上十點九級螺栓均采用中碳合金鋼材料生產，需經過高溫退火、拉絲、冷成型、螺紋滾壓、熱處理、表面處理等工序，其中，退火工序能源高、拉絲工序易造成環境污染，且以上工序多且要求高，對能源消耗大，加工時間長；其次，采用中碳合金鋼材料生產的產品強度硬度滿足要求，但延伸率和斷面收縮率達不到要求，易產生疲勞裂縫而脆斷，只能達到8.8級螺栓及小規格(＜M10)的十點九級螺栓的要求，而達不到M12以上十點九級汽車用螺栓要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種能耗低、性能好的M12以上十點九級車用螺栓的生產方法。

為了實現上述目的，本發明所設計的M12以上十點九級車用螺栓的生產方法，包括采用冷成型、螺紋滾壓、熱處理、表面處理工序，其特征是采用ML20MnTiB作為原材料，冷成型工序是由大料小變形設計和3～4次鐓壓縮而成；熱處理工序包括等溫淬火、淬火油冷卻、清洗、分級回火、水冷、空冷。

所述熱處理工序的等溫淬火的碳熱值在0.20～0.25之間，溫度為840℃～880℃，淬火時間為60分鐘～80分鐘；淬火油冷卻采用70℃左右油液冷卻；分級回火采用溫度為350℃、390℃、430℃從低到高分級回火，回火時間為100分鐘～120分鐘。在所述熱處理中可使用甲醇作稀釋劑。

本發明提供的M12以上十點九級車用螺栓的生產方法，在具體實現過程中可首先將原材料20MnTiB盤料經較直裝置進入冷成型機，經剪切、鐓粗、縮桿、切邊后成螺栓胚型；然后，由滾絲機或自動搓絲機或成型附加搓絲裝置對其滾壓螺紋成形，螺紋成形后直接經等溫淬火，再淬火油冷卻、清洗、分級回火、水冷、空冷的熱處理工序，當上述熱處理工序完成后，即可從爐口放入待加工品，待加工品受傳動網帶傳動，自動流轉經各工位直到產品最終從爐的另一端出來，即能達到產品要求。

由于M12以上十點九級車用螺栓的稱呼方法是本行業中的一種習慣稱呼，是本領域普通技術人員所熟知的，所以在此沿用該稱呼作為本發明的名稱。

本發明得到的M12以上十點九級車用螺栓的生產方法，選用20MnTiB材料，進行冷成型，然后免去常規技術中必須的滲碳工序直接經等溫淬火及后續工序，生產出的產品具有強度滿足、芯部韌性好、脆性低的特點，能更好滿足使用需求，其中，冷成型工序免去了退火和拉絲工序，使得生產產品的能耗低、效率高；熱處理工序免去滲碳工序，解決產品因表面滲碳，造成硬度高而脆的對立問題，又能節約能源、縮短生產周期、減小空氣中碳的排放。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

實施例：

本發明的M12以上十點九級車用螺栓的生產方法，包括采用冷成型、螺紋滾壓、熱處理、表面處理工序，采用ML20MnTiB作為原材料；冷成型工序是由大料小變形設計和3～4次鐓壓縮而成；熱處理工序包括等溫淬火、淬火油冷卻、清洗、分級回火、水冷、空冷，所述熱處理工序的等溫淬火的碳熱值在0.20～0.25之間，溫度為840℃～880℃，淬火時間為60分鐘～80分鐘，淬火油冷卻采用70℃左右油液冷卻，分級回火采用溫度為350℃、390℃、430℃從低到高分級回火，回火時間為100分鐘～120分鐘。

下面對本發明的具體加工工藝及過程作詳細說明，首先，將本發明的原材料20MnTiB盤料經較直裝置進入冷成型機，經剪切、鐓粗、縮桿、切邊后可成螺栓胚型；然后，由滾絲機(或自動搓絲機、也或成型附加搓絲裝置)對其滾壓螺紋成形，即尺寸已整體成形；接下來，再對其進行熱處理，熱處理工序免去滲碳工序可直接經等溫淬火、淬火油冷卻、清洗、分級回火、水冷、空冷等過程自動控制流轉，其中，淬火的碳熱值在0.20～0.25間、溫度840℃～880℃、淬火時間60分鐘～80分鐘；70℃左右油液冷卻；回火區采用不同回火溫度350、390、430℃從低到高分級回火處理，回火時間100分鐘～120分鐘，當以上工序通過后，即可從爐口放入待加工品，待加工品受傳動網帶傳動，自動流轉經各工位直到產品最終從爐的另一端出來，即能達到產品要求。

期間為保證產品質量穩定，應對淬火冷卻后的實物硬度、回火實物硬度值及強度進行首末件抽查，以驗證產品機械性能；最后流入表面處理工序，表面處理工序按傳統方法加工即可實現產品的制造。

本發明生產的螺栓性能如下：表面硬度HRC35～38；抗拉強度σb(MPa)：≥1070；屈服強度σ級(MPa)：≥940；伸長率δ5(％)：≥18；斷面收縮率ψ(％)：≥45；沖擊功Akv(J)：≥55表面硬度，產品質量符合10.9級螺栓要求。