一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法
2023-05-12 19:39:26 3
一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，用於對材質為30#鋼的汽車螺釘進行熱處理，包括淬火步驟和回火步驟，淬火步驟包括對待處理的汽車螺釘依次進行的升溫工序、保溫工序和驟冷工序，升溫工序為將常溫的汽車螺釘加熱至780-790℃；保溫工序為將以上汽車螺釘保溫8-10min；回火步驟為將驟冷冷卻得到的汽車螺釘加熱至500-520℃保溫不少於4h後冷卻，且以上加熱至500-520℃的加熱升溫速率不大於2℃/s，冷卻為空冷。以上熱處理使得現有35#鋼汽車螺釘經過熱處理後表面硬度可達HRC27-30，心部韌性好，同時組織和硬度均勻性好，出現熱處理裂紋的比例小於1%。
【專利說明】一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及螺釘熱處理工藝領域，特別是涉及一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法。
【背景技術】
[0002]螺釘為汽車工業中不可或缺的連接件，汽車上廣泛使用一種外形尺寸為標準件的螺釘，其材質為35#鋼，硬度要求值為HRC24-29，使用最多的尺寸為M6、M8和M10。
[0003]由於以上螺釘運用於汽車上，其質量好壞直接影響乘車人員的人生安全，在生產過程中，其質量要求非常高，其中的質量要求主要包括組織硬度均勻性、是否存在裂紋等。現有技術中運用於以上螺釘的熱處理工藝一般為採用820-840°C保溫不少於10分鐘淬火，然後進行500-550°C保溫不少於4h回火，然而現有熱處理工藝得到的產品出現開裂缺陷的可能性較大，同時由於螺釘本身的尺寸限制，出現漏檢的可能性也較大，所以，一套切實可靠的熱處理工藝是保證汽車螺釘質量的關鍵。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術中現有熱處理工藝得到的產品出現開裂缺陷的可能性較大，一套切實可靠的熱處理工藝是保證汽車螺釘質量的關鍵的問題，本發明提供了一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法。
[0005]針對上述問題，本發明提供的一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法通過以下技術要點來達到發明目的:一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，用於對材質為30#鋼的汽車螺釘進行熱處理，包括順序進行的淬火步驟和回火步驟，所述淬火步驟包括對待處理的汽車螺釘依次進行的升溫工序、保溫工序和驟冷工序，所述升溫工序為將常溫的汽車螺釘加熱至780-790°C，且汽車螺釘溫度停留在650°C至溫度上限之間的時間不多於15min，且升溫過程升溫速率不大於2 V /s ；
所述保溫工序為將以上汽車螺釘保溫8-lOmin ；
所述降溫工序為採用鹽水對汽車螺釘進行驟冷冷卻；
所述回火步驟為將驟冷冷卻得到的汽車螺釘加熱至500-520°C保溫不少於4h後冷卻，且以上加熱至500-520°C的加熱升溫速率不大於2V /s，所述冷卻為空冷。
[0006]以上工序中，對升溫工序中升溫速率的限定有利於減緩汽車螺釘內部熱應力累積的劇烈程度，對汽車螺釘溫度處於650°C以上時間的限定有利於減小螺釘脫碳層的厚度，利於汽車螺釘的總體質量，對保溫時間和冷卻介質的限定使得螺釘具有良好的組織、硬度均勻性。
[0007]以上回火過程中通過對回火步驟溫升速率的控制，有利於防止回火加熱裂紋的產生，回火溫度的選擇有利於防止汽車螺釘中發生再結晶，回火溫度、時間和冷卻方式的參數選擇使得汽車螺釘的心部硬度保持在HB150左右。
[0008]更進一步的技術方案為:為進一步優化淬火質量，提升在驟冷過程中冷卻液對汽車螺釘表面氧化成的清潔能力，所述鹽水為濃度為7-10%的氯化鈉溶液。
[0009]為進一步優化淬火質量，使得在汽車螺釘成批生產中各個螺釘的各個部分均能得到均勻的冷卻速度、提高汽車螺釘在驟冷工序中的表面清潔質量，淬火步驟中還攪拌工序，所述攪拌工序與降溫工序同步進行，攪拌工序為攪動汽車螺釘和鹽水中的至少一個，使得降溫工序中汽車螺釘與鹽水發生相對運動。
[0010]為消除或削弱在淬火步驟中富集的內應力對回火步驟的影響，所述淬火步驟和回火步驟之間還包括時效處理步驟。
[0011]為保護汽車螺釘表面質量，利於螺紋工作面的光潔程度，所述冷空為在保護性氣體中冷卻。
[0012]本發明具有以下有益效果:
1、本工藝路線簡單，對升溫工序中升溫速率的限定有利於減緩汽車螺釘內部熱應力累積的劇烈程度，對汽車螺釘溫度處於650°c以上時間的限定有利於減小螺釘脫碳層的厚度，利於汽車螺釘的總體質量，對保溫時間和冷卻介質的限定使得螺釘具有良好的組織、硬度均勻性。以上熱處理工藝路線和工藝參數的限定，使得現有35#鋼汽車螺釘經過熱處理後表面硬度可達HRC27-30，同時組織和硬度均勻性好，出現熱處理裂紋的比例小於1%。
[0013]2、以上回火過程中通過對回火步驟溫升速率的控制，有利於防止回火加熱裂紋的產生，回火溫度的選擇有利於防止汽車螺釘中發生再結晶，回火溫度、時間和冷卻方式的參數選擇使得汽車螺釘的心部硬度保持在HB150左右，有利於本工藝得到的產品的韌性，以利於產品的抗衝擊性能 ，利於產品壽命。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限於以下實施例。
[0015]實施例1:
一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，用於對材質為30#鋼的汽車螺釘進行熱處理，包括順序進行的淬火步驟和回火步驟，所述淬火步驟包括對待處理的汽車螺釘依次進行的升溫工序、保溫工序和驟冷工序，所述升溫工序為將常溫的汽車螺釘加熱至780-790°C，且汽車螺釘溫度停留在650°C至溫度上限之間的時間不多於15min，且升溫過程升溫速率不大於2V /s ；
所述保溫工序為將以上汽車螺釘保溫8-lOmin ；
所述降溫工序為採用鹽水對汽車螺釘進行驟冷冷卻；
所述回火步驟為將驟冷冷卻得到的汽車螺釘加熱至500-520°C保溫不少於4h後冷卻，且以上加熱至500-520°C的加熱升溫速率不大於2V /s，所述冷卻為空冷。
[0016]以上工序中，對升溫工序中升溫速率的限定有利於減緩汽車螺釘內部熱應力累積的劇烈程度，對汽車螺釘溫度處於650°C以上時間的限定有利於減小螺釘脫碳層的厚度，利於汽車螺釘的總體質量，對保溫時間和冷卻介質的限定使得螺釘具有良好的組織、硬度均勻性。
[0017]以上回火過程中通過對回火步驟溫升速率的控制，有利於防止回火加熱裂紋的產生，回火溫度的選擇有利於防止汽車螺釘中發生再結晶，回火溫度、時間和冷卻方式的參數選擇使得汽車螺釘的心部硬度保持在HB150左右。
[0018]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定:為進一步優化淬火質量，提升在驟冷過程中冷卻液對汽車螺釘表面氧化成的清潔能力，所述鹽水為濃度為7-10%的氯化鈉溶液。
[0019]為進一步優化淬火質量，使得在汽車螺釘成批生產中各個螺釘的各個部分均能得到均勻的冷卻速度、提高汽車螺釘在驟冷工序中的表面清潔質量，淬火步驟中還攪拌工序，所述攪拌工序與降溫工序同步進行，攪拌工序為攪動汽車螺釘和鹽水中的至少一個，使得降溫工序中汽車螺釘與鹽水發生相對運動。
[0020]為消除或削弱在淬火步驟中富集的內應力對回火步驟的影響，所述淬火步驟和回火步驟之間還包括時效處理步驟。
[0021]為保護汽車螺釘表面質量，利於螺紋工作面的光潔程度，所述冷空為在保護性氣體中冷卻。
[0022]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的【具體實施方式】只局限於這些說明。對於本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，用於對材質為30#鋼的汽車螺釘進行熱處理，包括順序進行的淬火步驟和回火步驟，其特徵在於，所述淬火步驟包括對待處理的汽車螺釘依次進行的升溫工序、保溫工序和驟冷工序，所述升溫工序為將常溫的汽車螺釘加熱至780-790°C，且汽車螺釘溫度停留在650°C至溫度上限之間的時間不多於15min，且升溫過程升溫速率不大於2V /s ； 所述保溫工序為將以上汽車螺釘保溫8-lOmin ； 所述降溫工序為採用鹽水對汽車螺釘進行驟冷冷卻； 所述回火步驟為將驟冷冷卻得到的汽車螺釘加熱至500-520°C保溫不少於4h後冷卻，且以上加熱至500-520°C的加熱升溫速率不大於2V /s，所述冷卻為空冷。
2.根據權利要求1所述的一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，其特徵在於，所述鹽水為濃度為7-10%的氯化鈉溶液。
3.根據權利要求1所述的一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，其特徵在於，淬火步驟中還攪拌工序，所述攪拌工序與降溫工序同步進行，攪拌工序為攪動汽車螺釘和鹽水中的至少一個，使得降溫工序中汽車螺釘與鹽水發生相對運動。
4.根據權利要求1所述的一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，其特徵在於，所述淬火步驟和回火步驟之間還包括時效處理步驟。
5.根據權利要求1所述的一種有利於汽車螺釘心部韌性的熱處理方法，其特徵在於，所述冷空為在保護性氣體中冷卻。
【文檔編號】C21D9/00GK104164541SQ201410402738
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月17日 優先權日:2014年8月17日
【發明者】吳光武 申請人:成都亨通兆業精密機械有限公司