[发明专利]一种高球化率紧固件线材的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料退火工艺领域技术，尤其是指一种高球化率紧固件线材的生产工艺。

背景技术

汽车零部件的锻造主要是黑色金属的锻造加工，其中又以低碳合金钢和低碳钢的使用最为广泛。常用的锻造钢材有20CrMo、10钢、20钢、20CrMnTi、20Cr等。国外的钢铁制造企业有专门为冷锻工业开发的钢材，比如日本的SWRCH8A、SWRCH18A、SWRCH22A ，这些钢材均具有较好的锻造特性和热处理性能，变形抗力小、金相组织均匀、表面质量良好。特别是国外钢厂有专门用于高速卧式多工位冷锻机的盘圆合金钢，在国内购买这种钢材相当困难，因此也限制了高速卧式多工位冷锻机在汽车零部件生产中的应用。国内的钢材品种近几年也逐渐丰富，但还没有专门用于冷锻的钢材。同时，国内市场上提供的退火钢一般都是去应力退火状态。以20CrMo为例，硬度在HB140以上。所以，从事冷锻的厂家，在购买了材料之后，都不得不自行冷拔外圆或车、磨外圆，对材料进行改性后，再进行完全退火或球化退火。即使这样，由于各生产厂家退火工艺参差不齐，其工艺不合理，导致材料成分的均匀度不好，仍有忽软忽硬的现象，在锻造过程中往往尺寸稳定性差，甚至造成模具的早期失效，从而提高了锻造的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高球化率紧固件线材的生产工艺，其能有效解决现有之退火工艺不合理导致锻造过程中往往尺寸稳定性差并且锻造成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种高球化率紧固件线材的生产工艺，包括有以下步骤：

（1）选材：选用型号为SWRCH22A的钢丝；

（2）拉拔：采用拉拔机对钢丝进行拉拔，压缩率≥50%；

（3）球化退火：将钢丝吊入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，然后将钢丝升温到奥氏体转变温度以上20～30℃，保温4～6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20～30℃，保温3～4小时，再随炉冷却至出炉，奥氏体转变温度为720℃；

（4）精度拉拔：采用拉拔机对钢丝进行再次拉拔，压缩率≤10%。

作为一种优选方案，所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为10ml/min。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

经过处理后的钢丝其晶粒度≥10级，晶粒均匀，球化级别≥5级，球化率高，珠光体分布均匀，无异常组织，具备塑性变形能力强，适合后续的塑性加工成形，确保得到尺寸、表面精良的产品，同时确保后续热处理满足其最终产品使用标准要求。由以上指标可以看出，其各项性能明显优越于目前市场类似产品，可更好的应用，提高产品的使用性能及寿命，具有良好的市场前景，可为公司创造非常可观的经济效益。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的工艺流程图。

具体实施方式

请参照图1所示，本发明揭示一种高球化率紧固件线材的生产工艺，包括有以下步骤：

（1）选材：选用型号为SWRCH22A的钢丝，在进料检验时特别对S、P含量严格控制，对化学成分偏析，内部组织状况、原始尺寸精度以及各种性能波动的稳定性方面更为严格控制，以满足退火组织的需要。

（2）拉拔：采用拉拔机对钢丝进行拉拔，压缩率≥50%，压缩率大，其产生的变形量就越大，钢丝的内部铁素体及珠光体组织被机械的拉长成纤维状，珠光体中渗碳体的位向平行于拉丝轴，并呈破碎状，产生很高的应力值，为后续球化退火提供更多的驱动力，使其球化率高，珠光体分布均匀，提高产品性能稳定性。

（3）球化退火：将钢丝吊入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为10ml/min，然后将钢丝升温到奥氏体转变温度以上20～30℃，保温4～6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20～30℃，保温3～4小时，再随炉冷却至出炉，奥氏体转变温度为720℃。全过程在甲醇气氛中进行，以确保其不被脱碳。整个过程关键在于对温度控制，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。

（4）精度拉拔：采用拉拔机对钢丝进行再次拉拔，压缩率≤10%，此步骤中精度拉拔的压缩率小，可以保证产品品质稳定。