[发明专利]螺钉渗碳淬火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种淬火工艺，特别涉及一种螺钉的淬火工艺。

背景技术

一种用于汽车上的螺钉，其材料为20CrMo，螺钉的表面硬度要求HV0.3≤430，芯部硬度HV0.3≥342，螺钉的碳氮共渗层深要求为0.7-1.0mm，金相组织中碳化物的要求1-3级，该产品热处理工艺较难掌握。现有技术中，该螺钉通常采用渗碳----机加工-----淬火的加工工艺，才能达到产品质量要求。

该工艺使得渗碳和淬火分开进行，不仅增加了转运和运输成本，还增加了热处理工艺的的成本，且生产效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种螺钉渗碳淬火工艺，以解决前述螺钉生产工艺因渗碳和淬火分开进行导致生产成本高、生产效率低的问题。

本发明螺钉渗碳淬火工艺，包括以下步骤：

1)、将经机械加工完成后的螺钉装入热处理炉，升温至875℃，碳势为0.1％，并保温30分钟；

2)、在步骤1)后，将热处理炉内碳势升为1.05％，同时向热处理炉内通入流量为1.2-2L/min的氨气，保持炉温为875℃，并保温时间350分钟；

3)、在步骤2)后，将热处理炉内碳势降至0.7％，控制氨气流量为1.0-1.5L/min，保持炉温为875℃，炉温波动范围控制在±0.2℃范围内，并保温时间为200分钟；

4)、在步骤3)后对螺钉进行淬火冷却。

本发明的有益效果：

本发明螺钉渗碳淬火工艺，在步骤1)中炉内碳势较低情况下，其炉温也较低，不会导致螺钉脱碳；在步骤2)中，炉内碳势升高，其碳势和渗碳温度能保证螺钉渗碳层深在0.7-1.0mm范围内，且向炉内通入氨气能提高螺钉的淬透性，同时氨气的流量控制在1.2-2L/min范围内，能保证螺钉表面硬度不会超出HV0.3≤43，螺钉金相组织中碳化物在1-3级内；在步骤3)中，碳势降低，能避免螺钉渗碳浓度偏高造成的表面硬度超差，同时其保温时间较长能保证渗碳层深达到0.7-1.0mm；通过本工艺能使由20CrMo制造的螺钉的表面硬度HV0.3≤430，芯部硬度HV0.3≥342，螺钉的碳氮共渗层深在0.7-1.0mm，金相组织中碳化物在1-3级；同时由于本工艺使渗碳和淬火连续进行，从而缩短了工艺流程，减少了转运、及热处理等成本，生产效率更高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

本实施例螺钉渗碳淬火工艺，包括以下步骤：

1)、将经机械加工完成后的螺钉装入热处理炉，升温至875℃，碳势为0.1％，并保温30分钟；

2)、在步骤1)后，将热处理炉内碳势升为1.05％，同时向热处理炉内通入流量为1.2-2L/min的氨气，保持炉温为875℃，并保温时间350分钟；在具体实施过程中，本步骤中的渗碳温度、碳势及氨气流量不得偏高，否则容易造成螺钉进行组织超级及淬火硬度超差；

3)、在步骤2)后，将热处理炉内碳势降至0.7％，控制氨气流量为1.0-1.5L/min，保持炉温为875℃，炉温波动范围控制在±0.2℃范围内，并保温时间为200分钟；

4)、在步骤3)后对螺钉进行淬火冷却。

下表为采用本实施例工艺制得锁扣的抽样检测结果表：

本实施例螺钉渗碳淬火工艺，在步骤1)中炉内碳势较低情况下，其炉温也较低，不会导致螺钉脱碳；在步骤2)中，炉内碳势升高，其碳势和渗碳温度能保证螺钉渗碳层深在0.7-1.0mm范围内，且向炉内通入氨气能提高螺钉的淬透性，同时氨气的流量控制在1.2-2L/min范围内，能保证螺钉表面硬度不会超出HV0.3≤43，螺钉金相组织中碳化物在1-3级内；在步骤3)中，碳势降低，能避免螺钉渗碳浓度偏高造成的表面硬度超差，同时其保温时间较长能保证渗碳层深达到0.7-1.0mm，且淬火温度波动范围控制在±0.2℃范围内能保证淬火质量的稳定性；通过本工艺能使由20CrMo制造的螺钉的表面硬度HV0.3≤430，芯部硬度HV0.3≥342，螺钉的碳氮共渗层深在0.7-1.0mm，金相组织中碳化物在1-3级；同时由于本工艺使渗碳和淬火连续进行，从而缩短了工艺流程，减少了转运、及热处理等成本，生产效率更高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。