[发明专利]M12以上十点九级车用螺栓的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对M12以上十点九级车用螺栓的生产方法。

背景技术

螺栓是基础紧固类标准件，广泛用于机械、汽车、航空等领域，随着国家快速发展建设，对十点九级高强度螺栓的需求越来越大，传统上十点九级螺栓均采用中碳合金钢材料生产，需经过高温退火、拉丝、冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理等工序，其中，退火工序能源高、拉丝工序易造成环境污染，且以上工序多且要求高，对能源消耗大，加工时间长；其次，采用中碳合金钢材料生产的产品强度硬度满足要求，但延伸率和断面收缩率达不到要求，易产生疲劳裂缝而脆断，只能达到8.8级螺栓及小规格(＜M10)的十点九级螺栓的要求，而达不到M12以上十点九级汽车用螺栓要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种能耗低、性能好的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法，包括采用冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理工序，其特征是采用ML20MnTiB作为原材料，冷成型工序是由大料小变形设计和3～4次鐓压缩而成；热处理工序包括等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷。

所述热处理工序的等温淬火的碳热值在0.20～0.25之间，温度为840℃～880℃，淬火时间为60分钟～80分钟；淬火油冷却采用70℃左右油液冷却；分级回火采用温度为350℃、390℃、430℃从低到高分级回火，回火时间为100分钟～120分钟。在所述热处理中可使用甲醇作稀释剂。

本发明提供的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法，在具体实现过程中可首先将原材料20MnTiB盘料经较直装置进入冷成型机，经剪切、镦粗、缩杆、切边后成螺栓胚型；然后，由滚丝机或自动搓丝机或成型附加搓丝装置对其滚压螺纹成形，螺纹成形后直接经等温淬火，再淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷的热处理工序，当上述热处理工序完成后，即可从炉口放入待加工品，待加工品受传动网带传动，自动流转经各工位直到产品最终从炉的另一端出来，即能达到产品要求。

由于M12以上十点九级车用螺栓的称呼方法是本行业中的一种习惯称呼，是本领域普通技术人员所熟知的，所以在此沿用该称呼作为本发明的名称。

本发明得到的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法，选用20MnTiB材料，进行冷成型，然后免去常规技术中必须的渗碳工序直接经等温淬火及后续工序，生产出的产品具有强度满足、芯部韧性好、脆性低的特点，能更好满足使用需求，其中，冷成型工序免去了退火和拉丝工序，使得生产产品的能耗低、效率高；热处理工序免去渗碳工序，解决产品因表面渗碳，造成硬度高而脆的对立问题，又能节约能源、缩短生产周期、减小空气中碳的排放。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

本发明的M12以上十点九级车用螺栓的生产方法，包括采用冷成型、螺纹滚压、热处理、表面处理工序，采用ML20MnTiB作为原材料；冷成型工序是由大料小变形设计和3～4次鐓压缩而成；热处理工序包括等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷，所述热处理工序的等温淬火的碳热值在0.20～0.25之间，温度为840℃～880℃，淬火时间为60分钟～80分钟，淬火油冷却采用70℃左右油液冷却，分级回火采用温度为350℃、390℃、430℃从低到高分级回火，回火时间为100分钟～120分钟。

下面对本发明的具体加工工艺及过程作详细说明，首先，将本发明的原材料20MnTiB盘料经较直装置进入冷成型机，经剪切、镦粗、缩杆、切边后可成螺栓胚型；然后，由滚丝机(或自动搓丝机、也或成型附加搓丝装置)对其滚压螺纹成形，即尺寸已整体成形；接下来，再对其进行热处理，热处理工序免去渗碳工序可直接经等温淬火、淬火油冷却、清洗、分级回火、水冷、空冷等过程自动控制流转，其中，淬火的碳热值在0.20～0.25间、温度840℃～880℃、淬火时间60分钟～80分钟；70℃左右油液冷却；回火区采用不同回火温度350、390、430℃从低到高分级回火处理，回火时间100分钟～120分钟，当以上工序通过后，即可从炉口放入待加工品，待加工品受传动网带传动，自动流转经各工位直到产品最终从炉的另一端出来，即能达到产品要求。

期间为保证产品质量稳定，应对淬火冷却后的实物硬度、回火实物硬度值及强度进行首末件抽查，以验证产品机械性能；最后流入表面处理工序，表面处理工序按传统方法加工即可实现产品的制造。

本发明生产的螺栓性能如下：表面硬度HRC35～38；抗拉强度σb(MPa)：≥1070；屈服强度σ级(MPa)：≥940；伸长率δ5(％)：≥18；断面收缩率ψ(％)：≥45；冲击功Akv(J)：≥55表面硬度，产品质量符合10.9级螺栓要求。