[发明专利]螺钉的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紧固件的热处理方法，具体涉及螺钉的热处理方法，属于合金材料的制备技术领域。

背景技术

紧固件，是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件。紧固件，使用行业广泛，包括能源、电子、电器、机械、化工、冶金、模具、液压等等行业，在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、化工、仪表和用品等上面，都可以看到各式各样的紧固件，是应用最广泛的机械基础件。它的特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度也极高。因此，也有人把已有国家标准的一类紧固件称为标准紧固件，或简称为标准件。

螺钉，是市场上常见的一种紧固件。它是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可以分为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间的紧固连接，不需要螺母配合(这种连接形式称为螺钉连接，也属于可拆卸连接；也可以与螺母配合，用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。)紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。

现有的螺钉大都采用整体金属结构，仍存在一些问题，如重量大、用料成本高、耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等一般，在很多场合不能满足生产的需要，还需进一步的改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性，延长螺钉的使用寿命。

发明内容

针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种螺钉的热处理方法，该方法处理后的螺钉强度高，使用寿命长。

本发明螺钉的热处理方法，包括依次进行的如下步骤：

a、将机械加工后的螺钉升温至800～1000℃，保温20～30min；

b、以1～3℃/s的冷却速度加速冷却至600～750℃；再将冷却速度增加0.5～1.5℃/s，冷却到400℃以下；

c、空冷至室温；

d、将螺钉进行回火，回火处理的温度为200～240℃，回火时间为60～80min。

优选的，b步骤的加速冷却是通过施加冷却介质来进行的。

进一步优选的，所述冷却介质为压缩空气或水汽混合物。

优选的，所述螺钉由以下重量百分比的组分组成：C：0.18％～0.25％，Si：0.2～0.25％，Mn：1.14～1.82％；Cr：1.40～1.52％；Ti：0.13～0.51％，Ni：0.05～0.08％，P≤0.02％，S≤0.02％，O≤0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步优选的，所述螺钉由以下重量百分比的组分组成：C：0.21％～0.24％，Si：0.21～0.23％，Mn：1.42～1.53％；Cr：1.42～1.48％；Ti：0.25～0.41％，Ni：0.06～0.07％，P≤0.02％，S≤0.02％，O≤0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明螺钉的组成成分及含量设计合理，经过本发明的热处理方法处理后具有坚硬耐磨的表面以及坚韧的心部，具有较好的抗拉强度以及屈服强度，机械性能较好，硬度高，大大延长了使用寿命。此外，本发明方法简单，成本低，易于实现。

具体实施方式

本发明螺钉的热处理方法，包括依次进行的如下步骤：

a、将机械加工后的螺钉升温至800～1000℃，保温20～30min；

b、以1～3℃/s的冷却速度加速冷却至600～750℃；再将冷却速度增加0.5～1.5℃/s，冷却到400℃以下；

c、空冷至室温；

d、将螺钉进行回火，回火处理的温度为200～240℃，回火时间为60～80min。

优选的，b步骤的加速冷却是通过施加冷却介质来进行的。

本发明仅对冷却速度有要求，对冷却介质无需限定，只要能达到相应的冷却速度即可，例如，所述冷却介质可以为压缩空气或水汽混合物。

本发明的方法，可以采用普通钢材制备得到螺钉，为了提高螺钉的硬度以及使用寿命，优选的，所述螺钉由以下重量百分比的组分组成：C：0.18％～0.25％，Si：0.2～0.25％，Mn：1.14～1.82％；Cr：1.40～1.52％；Ti：0.13～0.51％，Ni：0.05～0.08％，P≤0.02％，S≤0.02％，O≤0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。