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CN107747583A - 一种耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺 - Google Patents

一种耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺 Download PDF

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CN107747583A CN201710937449.4A CN201710937449A CN107747583A CN 107747583 A CN107747583 A CN 107747583A CN 201710937449 A CN201710937449 A CN 201710937449A CN 107747583 A CN107747583 A CN 107747583A
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张国营
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NANJING HUIDE MACHINERY CO Ltd
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Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，属于紧固或固定构件技术领域。该耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，包括以下步骤：㈠配料；㈡制备圆柱坯料；㈢冷镦；㈣搓牙；㈤将螺栓进行热处理；㈥酸洗；㈦将螺栓放入电解液中，以螺栓为阳极接通电源进行阳极氧化；㈧清洗并烘干；㈨包装。本发明的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺在步骤㈥酸洗后进行步骤㈦的阳极氧化处理，通过酸洗使得螺栓的污垢彻底去除，提高了下一步的阳极氧化处理的效果，并且螺栓通过步骤㈦的阳极氧化处理，大大提高了自身的耐腐蚀性能，通过步骤㈥和步骤㈦的结合，显著的提高了对螺栓的表面处理的效果，延长了使用寿命。

Description

一种耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，属于紧固或固定构件技术领域。
背景技术
紧固件是紧固两个或两个以上零件（或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称，广泛应用于各种机械、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，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。
螺栓是一种最常用的紧固用零件，利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进的紧固器物机件的工具；在汽车的装配生产中，螺栓也经常被使用，特别是在发动机舱内，用于固定发动机等部件，由于发动机舱内在使用中经常处于高温状态，螺栓在其中经常受到高温和潮湿阴雨的侵袭，往往容易被腐蚀生锈。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种使用寿命长，不易被腐蚀的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，包括以下步骤：
㈠配料：所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.01-0.02%， Fe:1.16-1.33%,Zn:0.25-0.46%,Mn：0.37-0.54%，Cr：0.13-0.17%，Ni：0.55-0.66%， Mo：0.11-0.22%，Ti：0.56-0.77%， Pd：0.13-0.18%,Pt：0.15-0.22%, Nd：0.14-0.32%,Ce：0.02-0.08%,Eu：0.13-0.24%,Lu:0.11-0.27%， Ga：0.03-0.07%，Y：0.01-0.03%，Sn：0.66-0.71%，Zr：0.02-0.05%，Re：0.01-0.03%，氧化镁：0.11-0.13％,二氧化锰：0.02-0.05％,余量为Al；
㈡制备圆柱坯料：以步骤㈠中配料为原料通过熔炼制成金属线材，通过可动剪刀单向移动截断金属线材，制得圆柱坯料；
㈢冷镦：将所述圆柱坯料利用冷镦设备进行冷镦成型，通过模具成型形成螺栓的螺头和螺杆；
㈣搓牙：采用搓牙设备在螺栓的螺杆上搓出螺纹，具体步骤如下
A、第一次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上搓出浅螺纹；
B、第二次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上的浅螺纹上进行搓牙加深搓出最终的螺纹；
C、清洗去油；
㈤将螺栓进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将螺栓加热至700-720℃，并保温1-3小时；
B、冷却：采用风冷以5-8℃/s的冷却速率将螺栓加速冷却至330-360℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将螺栓加热至650-670℃回火50-55min后，待温50-60s，使螺栓温度均匀化，之后以10-12℃/s的冷却速率加速冷却至220-260℃后，再空冷至室温；
D 、二次回火：将一次回火后的螺栓加热至550-580℃回火60-75min，后空冷至室温；
E、清洗；
㈥酸洗：将回火后的螺栓置于浓度为10-15%的盐酸中浸泡5-8min，清水洗净，再置于浓度为1-2%磷酸盐溶液中浸泡10-12min，最后用清水洗净；
㈦将螺栓放入电解液中，以螺栓为阳极接通电源进行阳极氧化，阳极氧化的电压为500-600V，阳极氧化的电流为8安培/平方分米，所述电源为脉冲电源，所述脉冲电源的频率为1000赫兹，占空比为25％；
㈧清洗并烘干；
㈨包装。
上述技术方案的改进是：步骤㈠中所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.01%， Fe:1.16%,Zn:0.25%,Mn：0.37%，Cr：0.13%，Ni：0.55%， Mo：0.11%，Ti：0.56%， Pd：0.13%,Pt：0.15%, Nd：0.14%,Ce：0.02%,Eu：0.13%,Lu:0.11%， Ga：0.03%，Y：0.01%，Sn：0.66%，Zr：0.02%，Re：0.01%，氧化镁：0.11％,二氧化锰：0.02％,余量为Al。
上述技术方案的改进是：步骤㈠中所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.02%， Fe:1.33%,Zn:0.46%,Mn：0.54%，Cr：0.17%，Ni：0.66%， Mo：0.22%，Ti：0.77%， Pd：0.18%,Pt：0.22%, Nd：0.32%,Ce：0.08%,Eu：0.24%,Lu:0.27%， Ga：0.07%，Y：0.03%，Sn：0.71%，Zr：0.05%，Re：0.03%，氧化镁：0.13％,二氧化锰：0.05％,余量为Al。
上述技术方案的改进是：步骤㈤将螺栓进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将螺栓加热至700℃，并保温2小时；
B、冷却：采用风冷以6℃/s的冷却速率将螺栓加速冷却至350℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将螺栓加热至660℃回火50min后，待温55s，使螺栓温度均匀化，之后以12℃/s的冷却速率加速冷却至240℃后，再空冷至室温；
D 、二次回火：将一次回火后的螺栓加热至560℃回火65min，后空冷至室温；
E、清洗。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：
（1）本发明的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺在配料时采用Al为主要原料，通过加入多种稀土金属和Fe、Zn、Ti等其他金属，使得螺栓自身既减轻的质量又有足够的强度和耐热腐蚀性能；
（2）本发明的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺在搓牙时采用多次搓牙的方法，在螺栓的螺纹加工时循序渐进，加工出来的螺纹更加精细准确；
（3）本发明的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺在进行热处理时通过两次回火，第一次回火能够回转奥氏体在板条界或板条束界上形成，并在保温过程中进一步富集合金元素以提高稳定性；铁素体板条束在保温过程中则发生回复，同时铁素体中的有害元素也被排至回转奥氏体中，从而改善了基体性能；第二次回火能够在保证强度的前提下使回转奥氏体富集足够多的合金元素，使少网状碳化物，使组织更为均匀，能够保持结构稳定，进一步增强接触疲劳强度和冲击韧性；
（4）本发明的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺在步骤㈥酸洗后进行步骤㈦的阳极氧化处理，通过酸洗使得螺栓的污垢彻底去除，提高了下一步的阳极氧化处理的效果，并且螺栓通过步骤㈦的阳极氧化处理，大大提高了自身的耐腐蚀性能，通过步骤㈥和步骤㈦的结合，显著的提高了对螺栓的表面处理的效果，延长了使用寿命。
具体实施方式
实施例一
本实施例的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，包括以下步骤：
㈠配料：所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.01%， Fe:1.16%,Zn:0.25%,Mn：0.37%，Cr：0.13%，Ni：0.55%， Mo：0.11%，Ti：0.56%， Pd：0.13%,Pt：0.15%, Nd：0.14%,Ce：0.02%,Eu：0.13%,Lu:0.11%， Ga：0.03%，Y：0.01%，Sn：0.66%，Zr：0.02%，Re：0.01%，氧化镁：0.11％,二氧化锰：0.02％,余量为Al；
㈡制备圆柱坯料：以步骤㈠中配料为原料通过熔炼制成金属线材，通过可动剪刀单向移动截断金属线材，制得圆柱坯料；
㈢冷镦：将所述圆柱坯料利用冷镦设备进行冷镦成型，通过模具成型形成螺栓的螺头和螺杆；
㈣搓牙：采用搓牙设备在螺栓的螺杆上搓出螺纹，具体步骤如下
A、第一次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上搓出浅螺纹；
B、第二次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上的浅螺纹上进行搓牙加深搓出最终的螺纹；
C、清洗去油；
㈤将螺栓进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将螺栓加热至700℃，并保温2小时；
B、冷却：采用风冷以6℃/s的冷却速率将螺栓加速冷却至350℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将螺栓加热至660℃回火50min后，待温55s，使螺栓温度均匀化，之后以12℃/s的冷却速率加速冷却至240℃后，再空冷至室温；
D 、二次回火：将一次回火后的螺栓加热至560℃回火65min，后空冷至室温；
E、清洗；
㈥酸洗：将回火后的螺栓置于浓度为12%的盐酸中浸泡6min，清水洗净，再置于浓度为2%磷酸盐溶液中浸泡10min，最后用清水洗净；
㈦将螺栓放入电解液中，以螺栓为阳极接通电源进行阳极氧化，阳极氧化的电压为500V，阳极氧化的电流为8安培/平方分米，所述电源为脉冲电源，所述脉冲电源的频率为1000赫兹，占空比为25％；
㈧清洗并烘干；
㈨包装。
实施例二
本实施例的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，包括以下步骤：
㈠配料：所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.02%， Fe:1.33%,Zn:0.46%,Mn：0.54%，Cr：0.17%，Ni：0.66%， Mo：0.22%，Ti：0.77%， Pd：0.18%,Pt：0.22%, Nd：0.32%,Ce：0.08%,Eu：0.24%,Lu:0.27%， Ga：0.07%，Y：0.03%，Sn：0.71%，Zr：0.05%，Re：0.03%，氧化镁：0.13％,二氧化锰：0.05％,余量为Al；
㈡制备圆柱坯料：以步骤㈠中配料为原料通过熔炼制成金属线材，通过可动剪刀单向移动截断金属线材，制得圆柱坯料；
㈢冷镦：将所述圆柱坯料利用冷镦设备进行冷镦成型，通过模具成型形成螺栓的螺头和螺杆；
㈣搓牙：采用搓牙设备在螺栓的螺杆上搓出螺纹，具体步骤如下
A、第一次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上搓出浅螺纹；
B、第二次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上的浅螺纹上进行搓牙加深搓出最终的螺纹；
C、清洗去油；
㈤将螺栓进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将螺栓加热至700℃，并保温2小时；
B、冷却：采用风冷以6℃/s的冷却速率将螺栓加速冷却至350℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将螺栓加热至660℃回火50min后，待温55s，使螺栓温度均匀化，之后以12℃/s的冷却速率加速冷却至240℃后，再空冷至室温；
D 、二次回火：将一次回火后的螺栓加热至560℃回火65min，后空冷至室温；
E、清洗；
㈥酸洗：将回火后的螺栓置于浓度为15%的盐酸中浸泡8min，清水洗净，再置于浓度为1%磷酸盐溶液中浸泡12min，最后用清水洗净；
㈦将螺栓放入电解液中，以螺栓为阳极接通电源进行阳极氧化，阳极氧化的电压为600V，阳极氧化的电流为8安培/平方分米，所述电源为脉冲电源，所述脉冲电源的频率为1000赫兹，占空比为25％；
㈧清洗并烘干；
㈨包装。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
㈠配料：所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.01-0.02%， Fe:1.16-1.33%,Zn:0.25-0.46%,Mn：0.37-0.54%，Cr：0.13-0.17%，Ni：0.55-0.66%， Mo：0.11-0.22%，Ti：0.56-0.77%， Pd：0.13-0.18%,Pt：0.15-0.22%, Nd：0.14-0.32%,Ce：0.02-0.08%,Eu：0.13-0.24%,Lu:0.11-0.27%， Ga：0.03-0.07%，Y：0.01-0.03%，Sn：0.66-0.71%，Zr：0.02-0.05%，Re：0.01-0.03%，氧化镁：0.11-0.13％,二氧化锰：0.02-0.05％,余量为Al；
㈡制备圆柱坯料：以步骤㈠中配料为原料通过熔炼制成金属线材，通过可动剪刀单向移动截断金属线材，制得圆柱坯料；
㈢冷镦：将所述圆柱坯料利用冷镦设备进行冷镦成型，通过模具成型形成螺栓的螺头和螺杆；
㈣搓牙：采用搓牙设备在螺栓的螺杆上搓出螺纹，具体步骤如下
A、第一次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上搓出浅螺纹；
B、第二次搓牙，采用搓牙设备在螺丝的螺杆上的浅螺纹上进行搓牙加深搓出最终的螺纹；
C、清洗去油；
㈤将螺栓进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将螺栓加热至700-720℃，并保温1-3小时；
B、冷却：采用风冷以5-8℃/s的冷却速率将螺栓加速冷却至330-360℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将螺栓加热至650-670℃回火50-55min后，待温50-60s，使螺栓温度均匀化，之后以10-12℃/s的冷却速率加速冷却至220-260℃后，再空冷至室温；
D 、二次回火：将一次回火后的螺栓加热至550-580℃回火60-75min，后空冷至室温；
E、清洗；
㈥酸洗：将回火后的螺栓置于浓度为10-15%的盐酸中浸泡5-8min，清水洗净，再置于浓度为1-2%磷酸盐溶液中浸泡10-12min，最后用清水洗净；
㈦将螺栓放入电解液中，以螺栓为阳极接通电源进行阳极氧化，阳极氧化的电压为500-600V，阳极氧化的电流为8安培/平方分米，所述电源为脉冲电源，所述脉冲电源的频率为1000赫兹，占空比为25％；
㈧清洗并烘干；
㈨包装。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，其特征在于：步骤㈠中所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.01%， Fe:1.16%,Zn:0.25%,Mn：0.37%，Cr：0.13%，Ni：0.55%， Mo：0.11%，Ti：0.56%， Pd：0.13%,Pt：0.15%, Nd：0.14%,Ce：0.02%,Eu：0.13%,Lu:0.11%， Ga：0.03%，Y：0.01%，Sn：0.66%，Zr：0.02%，Re：0.01%，氧化镁：0.11％,二氧化锰：0.02％,余量为Al。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，其特征在于：步骤㈠中所述耐腐蚀的汽车用螺栓中各成分的质量百分比为：C：0.02%， Fe:1.33%,Zn:0.46%,Mn：0.54%，Cr：0.17%，Ni：0.66%， Mo：0.22%，Ti：0.77%， Pd：0.18%,Pt：0.22%, Nd：0.32%,Ce：0.08%,Eu：0.24%,Lu:0.27%， Ga：0.07%，Y：0.03%，Sn：0.71%，Zr：0.05%，Re：0.03%，氧化镁：0.13％,二氧化锰：0.05％,余量为Al。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀的汽车用螺栓的生产工艺，其特征在于：步骤㈤将螺栓进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将螺栓加热至700℃，并保温2小时；
B、冷却：采用风冷以6℃/s的冷却速率将螺栓加速冷却至350℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将螺栓加热至660℃回火50min后，待温55s，使螺栓温度均匀化，之后以12℃/s的冷却速率加速冷却至240℃后，再空冷至室温；
D 、二次回火：将一次回火后的螺栓加热至560℃回火65min，后空冷至室温；
E、清洗。
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