[發明專利]六角法蘭螺母的熱處理調制工藝

在審

• 申請號: 201510260896.1
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN104946859A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 吳德慶
• 申請（專利權）人: 遵義天義利威機電有限責任公司
• 主分類號: C21D1/25
• 分類號: C21D1/25;C21D1/26;C21D8/00;C21D9/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術領域

本發明涉及法蘭的連接緊固件領域，尤其涉及一種六角法蘭螺母的熱處理調制工藝。

背景技術

法蘭螺母和一般的六角螺母尺寸與螺紋規格基本相同，只不過比六角螺母相比，它是墊片和螺母是一體式的，而且在下面有防滑的齒紋，這樣增大了螺母與工件的表面積接觸，相比普通螺母加墊圈的組合，更加牢固和拉力更大。六角法蘭螺母作為與螺栓、螺釘及螺桿配合起緊固作用的工業基礎件，在航空、船舶、汽車等領域受到廣泛的使用。

目前，現有的六角法蘭螺母，材料多為50Mn鋼或4302321。采用傳統制造加工工藝，在經過調質處理后，生產周期長，質量不穩定(有硬度不均勻、內徑脹大、個別有裂紋等現象)，無法按期交貨。究其原因在于：現有六角法蘭螺母的工藝路線和熱處理工藝(鍛坯一正火一粗車一調質一磁力探傷一精加工一磷化處理一檢驗一入庫)不合理，主要體現在：

①生產設備及工藝流程的影響，目前對上面提到的熱處理工藝通常是采用RJJ-60-9井式電阻爐進行正火和調質處理的，設備存在著爐溫均勻性差，工件氧化、脫碳嚴重，設備的可靠性較差，配套儀表、元器件質量不過關，工藝過程控制水平低，產品質量不穩定，熱效率低，能耗高等問題。且正火的加熱溫度相對退火高，而50Mn鋼具有較大的過熱敏感性和氧化脫碳傾向(過熱敏感性是指鋼淬火加熱時，奧氏體晶粒急劇長大的敏感性)，高溫加熱易產生氧化和脫碳造成金屬的大量耗損，也破壞工件的表面狀態和加工精度。表面脫碳的工件在熱處理后會出現硬度降低，耐磨性下降，表面產生張應力，降低抗疲勞性，耐蝕性變差等、這就需要再加工去除氧化脫碳層，或進行“復碳”處理。這必然增加生產成本，浪費材料，增加能耗和降低成品率。

②淬火冷卻介質影響，淬火介質是實施淬火工藝過程的重要保證，對熱處理后工件的質量影響很大。現有的六角法蘭螺母在調質工藝的淬火介質通常采用水、油、鹽等。水在低溫區冷卻速度極快，易使工件變形和開裂；當水溫超過40度以上時，其冷卻速度急劇降低，又易使工件淬不透。而用油淬火，雖然對減小工件變形和開裂有利，但對淬透性較差或尺寸較大的工件淬不硬，且油易老化，對周圍環境的污染大，有發生火災的危險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種六角法蘭螺母的熱處理調制工藝，以解決六角法蘭螺母采用現有工藝路線和熱處理工藝，導致產品質量不穩定、熱效率低和能耗高的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案:六角法蘭螺母的熱處理調制工藝，包括以下步驟：

1)精鍛成型：將不銹鋼的管料精鍛加工形成六角法蘭螺母的坯體；

2)等溫退火：采用氮保護輥俸式連續等溫退火爐，將步驟1)中的坯體加熱至500-650℃，保溫3-4小時，再以小于每小時50℃的冷卻速度出爐；

3)調質處理：采用電磁震底爐，將經步驟2)中的工件在爐中升溫至850-870℃淬火，并在PAG淬火冷卻液中保溫1-1.5小時，PAG淬火冷卻液的濃度控制在2±0.3％以內，然后在410-430℃的回火爐內保溫1-2小時后空冷至常溫；

4)磁力探傷：將經步驟3)中的工件進行磁力探傷；

5)將經步驟4)中的工件進行拋丸清理；

6)將經步驟5)中的工件進行精加工；

7)將經步驟6)中的工件進行磷化處理；

8)檢驗入庫。?

上述方案中的PAG淬火冷卻液，是由聚烷撐乙二醇(Polyaleneglycol)聚合物加添加劑中的水溶劑的水溶性淬火介質。聚烷撐乙二醇是一種環氧乙烷和環氧丙烷的共聚物，簡稱PAG。

本方案的優點在于：

(1)把粗鍛改為精鍛，減少一道工序(粗車)，節省材料，降低成本。

(2)把鍛后的預先熱處理正火改為等溫退火，采用氮保護輥俸式連續等溫退火爐，其傳動系統、溫控等均由計算機控制，自動化和控制精度高，不僅退火周期縮短、能耗小，爐溫均勻性與硬度均勻性好，而且實現了無氧化脫碳退火。和普通空冷正火相比，等溫退火能獲得更加優良和均勻的預備組織；因此，在隨后的調質淬火中產生的淬火變形更小，工件在氮保護環境中加熱避免了氧化損耗，可節約20％左右的材料。

(3)震底爐依靠爐底自身往復振動，使工件從裝料端移向出料端而完成加熱工藝的。電磁震底爐利用共振驅動零件向前移動，其結構簡單，驅動力較小，采用時間繼電器調節加熱時間，而且震底爐的設備造價較低，熱處理效率高，維修費用又較低，因此熱處理成本也較低。