[发明专利]一种超塑性紧固件线材的球化退火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料的退火工艺，具体涉及一种超塑性紧固件线材的球化退火工艺。

背景技术

球化退火是改善钢组织与性能的基本途径之一，球化退火的主要目的是使钢铁材料的微观组织中的碳化物球化，降低材料的硬度，提高材料的塑性，降低材料的变形抗力，使材料易于塑性加工成形。紧固件为将两个或两个以上零件（或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称，在紧固件线材生产中要获得理想性能和组织，关键是选择适宜的球化退火工艺。

公开号为CN1245524C的中国发明专利介绍了一种低碳低合金钢球化退火工艺，将工件放入退火炉内，控制加热温度和时间，进行退火过程，其特征是退火过程中采取下述方法和步骤：a、采用机械泵快速抽取退火炉内空气，当炉内形成10-50pa的真空度时，机械泵停止工作，随即向炉内通入纯度为99.8%工业氮气，当炉内压力达到1500-2500pa的正压力时，停止充氮；b、随着炉内缓慢卸压，当压力降至150-300pa的正压力时，重复步骤a；c、以上“间歇式真空+充填氮气”的步骤重复进行，直至退火工艺结束。

目前，在生产紧固件线材时，按照现有工艺对紧固件线材进行缓慢冷却或退火后，硬度偏高，大批紧固件线材出现裂纹，轻者需将裂纹部位切除利用，重者直接导致生产的紧固件线材报废，严重影响紧固件线材的质量和成材率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种超塑性紧固件线材的球化退火工艺，采用本发明所述的工艺方法处理后的紧固件线材延展性高、硬度低，适合后续的塑性加工成形，产品成形开裂率低。

本发明的目的通过下述技术方案实现： 

一种超塑性紧固件线材的球化退火工艺，它依次包括如下步骤：

A、将紧固件线材置于热处理炉中，向热处理炉中充入保护气体，再将炉内的温度升至740-760℃，保温5-7h；

B、第一阶段冷却：将炉内的温度以30℃/小时的速度冷却至660-680℃，保温4-6h；

C、第二阶段冷却：继续将炉内的温度以50℃/小时的速度冷却至390-410℃；

D、第三阶段冷却：紧固件线材自然冷却到常温。

优选的，它依次包括如下步骤：

A、将紧固件线材置于热处理炉中，向热处理炉中充入保护气体，再将炉内的温度升至750℃，保温6h；

B、第一阶段冷却：将炉内的温度以30℃/小时的速度冷却至670℃，保温5h；

C、第二阶段冷却：继续将炉内的温度以50℃/小时的速度冷却至400℃；

D、第三阶段冷却：紧固件线材自然冷却到常温。

其中，所述步骤A中，首先向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气，当炉内的温度升温至650℃时，关闭工业氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气。

其中，所述步骤B结束后，关闭甲醇裂解气，向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气。

其中，所述步骤A中将炉内的温度以95-130℃/小时的速度升温至740-760℃。

其中，所述第一阶段冷却和所述第二阶段冷却是通过风冷的方式进行冷却。

其中，所述紧固件线材的材质为合金结构钢SCM435。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明提供的一种超塑性紧固件线材的球化退火工艺，首先升温至740-760℃进行保温，因为如果保温温度过高，渗碳体就会均匀溶于奥氏体中，从而形成单一均匀的奥氏体组织，按照球化理论，均匀的奥氏体很难转变成球状渗碳体组织，同理，当保温温度较低时，渗碳体没有被充分溶断，也很难得到球化组织。然后采用第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却的缓慢冷却方式，使得渗碳体球化率逐渐升高，均匀度也更好，若冷却速度过快，得到的球化组织不均匀；若冷却速度过慢，原始组织中的片状渗碳体难以破碎，达不到良好的球化效果。综上，本发明采用升温、保温、第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却的工艺达到了球化退火效果越好，紧固件线材延展性高、硬度低，适合后续的塑性加工成形，产品成形开裂率低的优点，同时该工艺流程简单，对设备要求不高，生产效率高，成本较低。

具体实施方式：

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种超塑性紧固件线材的球化退火工艺，它依次包括如下步骤：