一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，對冷拉拔變形處理后變形量為5~10%的鋼線材進行無相變快速軟化處理，包括球化處理工序和冷卻處理工序，在所述球化處理工序中，加熱溫度為650℃~700℃，加熱保溫時間為20min~60min。本發明工藝為后續冷鐓變形提供變形抗力小的球狀珠光體組織；與傳統制備緊固件冷鐓前球化退火相比，具有明顯的縮短球化退火時間，提高生產效率、節能減排效果。
【專利說明】一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有珠光體+鐵素體組織的中碳或中碳合金鋼緊固件用線材經過冷拉拔變形后，在低于共析相變的溫度下進行快速軟化處理的工藝方法，特別涉及到變形量為59TlO%的中碳或中碳合金鋼緊固件用線材的無相變快速軟化處理工藝方法。
【背景技術】
[0002]緊固件大多數采用熱軋中碳或中碳合金鋼，對于緊固件頭部需要冷鐓成型的產品，為防止冷鐓時材料硬度高、塑性差造成開裂，同時，也為降低冷鐓模具的磨損，所以，要求成型前的組織為球化體。利用變形導致位錯密度增加有利于促進碳原子擴散的原理，可以降低球化退火的加熱溫度，縮短加熱時間，實現快速軟化的目的。
[0003]目前已見對變形量較大(10-30%)的中碳鋼采用加熱到奧氏體化溫度780°C，隨后空冷到700°C保溫2(T40min球化處理的工藝報道，也見對變形量較大的60鋼采用700°C加熱3~5h的球化處理工藝報道，然而這些工藝對變相量較大的中碳或中碳合金鋼球化處理的溫度仍然較高，保溫時間較長。對于冷拉拔緊固件用線材，由于其變形量較小，目前仍然采用傳統球化退火工藝，此工藝周期長，能耗大，不利于節能環保。同時，長時間加熱容易造成緊固件鋼表面的氧化、脫碳，如果后續機加工沒有去除這些表面缺陷，緊固件的疲勞性能將會降低，直接影響產品的使用壽命。因此，對拉拔變形量較小(5~10%)的緊固件，采用較低溫度、較短時間的快速無相變軟化工藝代替傳統球化退火工藝具有良好的工業應用價值。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，利用小變形冷拉拔增加位錯缺陷促進碳原子擴散原理，提供一種能夠滿足冷鐓變形要求的線材無相變快速軟化處理工藝方法。
[0006]為了解決以上技術問題，本發明提供一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，對冷拉拔變形處理后變形量為5~10%的鋼線材進行無相變快速軟化處理，包括球化處理工序和冷卻處理工序，在所述球化處理工序中，加熱溫度為650°C ~700°C，加熱保溫時間為20mirT60min。
[0007]本發明進一步限定的技術方案是:
進一步的，所述變形量9.3%的鋼線材，加熱溫度為65(T700°C，加熱時間為2(T40min。
[0008]進一步的，所述變形量7.8%的鋼線材，加熱溫度為65(T700 °C，加熱時間為30~50mino
[0009]進一步的， 所述變形量5.2%的鋼線材，加熱溫度為650~700 1:，加熱時間為40~60mino
[0010]進一步的，所述冷卻處理工序中，采用如下兩種冷卻方式之一:
(I)先冷卻到500°C后再取到空氣中冷卻至室溫；(2)直接出爐后空冷至室溫。
[0011]進一步的，所述5~10%的鋼線材進行冷拉拔處理時采用連續拉拔方式。
[0012]進一步的，所述5~10%的鋼線材進行冷拉拔處理時，鋼線材的總壓縮量由改變拉絲模具的孔徑來控制。
[0013]進一步的，所述球化處理工序中，所述加熱保溫時間由連續加熱爐長度和鋼線材經過加熱爐的速率來控制。
[0014]進一步的，所述緊固件用冷作鋼線材選用中碳或中碳合金鋼線材。
[0015]進一步的，通過所述工藝得到的鋼線材的球狀珠光體等級為3飛級，硬度不大于160HB。
[0016]本發明的有益效果是:本發明工藝為后續冷鐓變形提供變形抗力小的球狀珠光體組織；與傳統制備緊固件冷鐓前球化退火相比，具有明顯的縮短球化退火時間，提高生產效率、節能減排效果。試驗表明，采用本發明的緊固件用小變形中碳或中碳合金鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，根據變形量和相應退火工藝，所獲得的球狀珠光體等級和硬度，已經達到了傳統球化退火的硬度要求，而且其球化溫度顯著降低、球化時間比傳統球化退火時間縮短了約15倍。
【具體實施方式】
【權利要求】
1.一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，對冷拉拔變形處理后變形量為5~10%的鋼線材進行無相變快速軟化處理，包括球化處理工序和冷卻處理工序，其特征在于:在所述球化處理工序中，加熱溫度為650°C ~700°C，加熱保溫時間為20mirT60min。
2.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:對變形量為9.3%的鋼線材，加熱溫度為65(T700°C，加熱時間為2(T40min。
3.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:對變形量為7.8%的鋼線材，加熱溫度為65(T700°C，加熱時間為3(T50min。
4.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:對變形量為5.2%的鋼線材，加熱溫度為65(T700°C，加熱時間為4(T60min。
5.根據I至4任一項權利要求所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:所述冷卻處理工序中，采用如下兩種冷卻方式之一: (1)先冷卻到500°C后再取到空氣中冷卻至室溫； (2)直接出爐后空冷至室溫。
6.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:所述5~10%的鋼線材進行冷拉拔處理時采用連續拉拔方式。
7.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:所述5~10%的鋼線材進行冷拉拔處理時，鋼線材的總壓縮量由改變拉絲模具的孔徑來控制。
8.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:所述球化處理工序中，所述加熱保溫時間由連續加熱爐長度和鋼線材經過加熱爐的速率來控制。
9.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:所述緊固件用冷作鋼線材選用中碳或中碳合金鋼線材 。
10.根據權利要求1所述的一種緊固件用冷作鋼線材的無相變快速軟化處理工藝，其特征在于:通過所述工藝得到的鋼線材的球狀珠光體等級為3飛級，硬度不大于160HB。
【文檔編號】C21D9/52GK103572024SQ201310542998
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】毛向陽, 蔡璐, 王章忠, 趙秀明 申請人:南京工程學院