冷鐓線材改制加工工藝

1、冷鐓線材改制加工工藝1、序言緊固件制造業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，而緊固件質(zhì)量的 優(yōu)劣很大程度上取決于其所使用的冷鐓材料的質(zhì)量。其 中如成分偏析、疏松和夾雜物等材料的冶金質(zhì)量，作為 使用者的機械廠往往難以改變。但材料的強度、硬度、 塑性、組織結(jié)構(gòu)和韌性，則與隨后的材料加工過程有著 密切的關(guān)系。這些性能實際上就是材料的冷鐓性能、切削性能、熱處理性能的體現(xiàn)。因此研究和掌握冷鐓線材 的加工工藝特性是制造優(yōu)質(zhì)冷鐓線材和保證緊固件質(zhì) 量的基礎(chǔ)。2、冷鐓線材的選擇： 2.1、鋼材牌號選擇鋼材牌號應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品圖紙和相關(guān)國家標準的要求進行選擇，表1可供選材時參考（見表1）。也可選擇相應(yīng)日本牌號的材料（見表2）表1 鋼材

2、牌號的選擇材料牌號執(zhí)行標準適用螺栓機械性 能等級適用螺母機械 性能等級Q2354GB/T700-20064.84、 6、 0415#25#GB/T699-19994.84、 6、 04ML1525GB/T6478-20004.84、 6、 0435#、45#GB/T699-19996.8、8.86、8、10、05ML35、ML45(GB/T6478-20016.8、8.86、8、10、0540CrGB/T3077-19998.8、9.8、10.910、12、05ML40CrGB/T6478-20018.8、9.8、10.910、1235CrMoGB/T3077-19999.8、10.9、12.

3、910、12、05ML35CrMoGB/T6478-20019.8、10.9、12.910、12ML42CrMoGB/T6478-200110.9 12.910、12注：當緊固件規(guī)格較大時為保證材料熱處理性能，應(yīng)選用較 高一個檔次的材料。表2幾種材料牌號的選擇日本鋼材牌號相當于我 國牌號適用螺栓機械性 能等級適用螺母機械 性能等級SS41235-A4.8級4、6、04 級S15C S25C15#25#4.8級4、6、04級SWRCH35K35#6.8、8.8 級6、& 10、05級SWRCH45K45#6.8、8.8 級6、& 10、05SCr44040Cr8.8、9.8、10

4、.910、12、05SCM43535CrMo9.8、10.9、12.910、12、052.2、拉絲車間應(yīng)按生產(chǎn)計劃領(lǐng)取經(jīng)檢驗合格的原材料進行材料改制，檢驗不合格的鋼材不能投產(chǎn)。3、改制工藝：3.1、鋼材（盤圓）改制工藝流程：材料球化退火一酸洗一p清洗一磷化一皂化一|中間退輾尖拉拔入庫。在金相組織正常和拉拔減面率不大于35%的情況下，中低碳鋼一般可不進行球化退火，而直接進行拉拔，但中碳合金鋼應(yīng)在退火 后進行材料改制，當材料需要兩次或兩次以上拉拔時，第一次的拉 拔比宜控制在 20%25%，最后一道拉拔前應(yīng)進行中間退火處理， 且拉拔比宜控制在 15%20%。3.2、退火 321、退火工藝a球化退火：

5、熱軋盤條的首次退火一般在真空退火爐或井式爐中進 行球化處理，其目的是使珠光體完全球化并均勻分布在鐵素體的機體上，使材料獲得最好的塑性和最低的硬度。其工藝為750C780 C充分加熱，然后在 680C 700 C等溫轉(zhuǎn)變。具體的參數(shù)取決于爐型、 材料的種類和裝爐量，合適的工藝需要通過實驗確定。b、再結(jié)晶退火：經(jīng)過加工的材料，第二次退火應(yīng)采用再結(jié)晶退火處 理，同樣是在真空爐或井式爐中進行。其目的是使產(chǎn)生了加工硬化 的材料消除應(yīng)力，使各向異性的鐵素體組織重結(jié)晶，重新軟化回復(fù) 良好的塑性。其工藝為680C 700 C充分加熱保溫，隨爐冷卻到550C 出爐。具體的參數(shù)取決于爐型、材料的種類和裝爐量，合適

6、的工藝 需要通過實驗確定。a、操作者應(yīng)熟悉真空退火爐的安全操作規(guī)程，并按給定的球化退火 工藝進行操作，每隔12小時檢查一次爐溫，并作好記錄。b、 退火裝爐量應(yīng)控制在真空退火爐的額定裝載量范圍內(nèi)，不得超負荷生產(chǎn)。待退火線材捆扎不宜過緊 ,以便于均熱。裝爐要領(lǐng)：裝出爐時 應(yīng)注意勿使爐口密封受損、 盡可能相同材質(zhì)和狀態(tài)的材料同爐處理、 材料入爐不要阻礙爐內(nèi)氣流循環(huán)、潮濕的材料升溫到300C后提升爐蓋排除水汽 5 分鐘后在重新蓋好蓋升溫。c、 爐子被抽真空后應(yīng)回充氮氣，真空度應(yīng)達到1330133Pa,如果不回充氮氣，則爐內(nèi)真空度應(yīng)達到13313.3P&充入爐子內(nèi)氮氣的純度為 99.99%,低于

7、此純度的氮氣不能使用。d、 爐子抽真空同時可開始升溫，升溫速度應(yīng)不大于 200C /小時。爐 子到溫后，其溫差不得超過土 10 C。e、整個退火周期內(nèi)，爐口應(yīng)通冷卻水以保護爐口密封材料，冷卻水 流量應(yīng)控制在12m3/h，出水口的水溫應(yīng)小于 55C。f、出爐：出爐溫度設(shè)置必須考慮熱電偶與爐內(nèi)實際溫度的差異，爐 子的控溫熱電偶通常在爐子的馬佛罐外邊，而爐內(nèi)的溫度，尤其是 捆扎得很緊密的線卷的里層的材料的溫度在降溫階段比儀表顯示的 溫度高很多。這一點在冬天尤其如此。因此不能盲目的相信儀表的 顯示。g、退火后的鋼材應(yīng)進行硬度檢驗（HB或HRB）、冷頂鍛試驗、表面脫碳層和金相組織檢驗。 硬度：中碳結(jié)構(gòu)鋼

8、退火后的硬度不大于133HB （或80HRB），中碳合金結(jié)構(gòu)鋼退火后的硬度不大于151HB （或86HRB）。 冷頂鍛試驗：冷頂鍛后與冷頂鍛前之比：對法蘭面螺栓、內(nèi)六角螺釘?shù)葹?/4合格，對六角頭螺栓、螺母等為1/3合格。 表面脫碳層：表面不完全脫碳層w 1.0% d（d材料直徑），退火后 表面不允許有鐵素體層。 金相組織：對用于法蘭面螺栓、內(nèi)六角螺釘?shù)壤溏呑冃未蟮牟牧掀淝蚧嘶鸷蟮慕M織應(yīng)為 56級；用于六角頭螺栓等的材料其球化 退火后的組織應(yīng)為 46級；用于螺母等的材料其球化退火后的組織 應(yīng)為36級；金相組織的檢驗依據(jù) JB/T5074-2007進行檢驗。3.3酸洗3.3.1酸洗液的配制（見

9、表2）表2成份配比備注鹽酸50-80%工業(yè)鹽酸濃度36%清水50-20%要求新酸洗液配制時，先放足量水后放入鹽酸.酸洗液使用過程中，如果浸泡15分鐘效果不佳可適當添加鹽注意：并非是新酸的腐蝕能力最強，而是新舊算混合使用時具有最強的腐蝕 能力。332、上料盤兀穿上吊架橫梁后應(yīng)去掉捆扎帶，再將線卷吊起1米咼后快速落下摔打線卷，同時向前滾動120°左右，換一個位置吊起材料再次摔 打。如此至少三次，直到線卷完全松散，注意：地面上墊一塊厚鋼 板，并及時掃去氧化皮。3.3.3酸洗用吊車將線材平穩(wěn)吊入酸洗槽中，在酸洗過程中應(yīng)將材料上下串動2次左右，以保證各部位的線材與酸接觸。為防止氫脆或過酸洗，

10、浸酸時間不宜過久，,室溫酸洗一般不超過十 五分鐘，視線材表面達到銀灰色為止。材料酸洗后表面呈銀灰色，應(yīng)無氧化皮，銹跡和黑斑。3.4、清洗 : 經(jīng)酸洗后的線材應(yīng)迅速放入流動清水缸，并上下來回串 動，然后用高壓水沖洗材料表面殘酸及附著物，沖洗后的線材表面 不應(yīng)有棕黃色。3.5、磷化、皂化（見磷化、皂化工藝規(guī)程） 。3.6、干燥：經(jīng)中和掛漿后的線材應(yīng)立即干燥處理.一般采用陽光干燥法和爐火烘干法。3.7、 輾尖：拉拔前材料頭部應(yīng)輾尖，其長度為100150毫米左右，直 徑控制在能順利通過拉絲模。3.8、拉拔拉拔在拉絲機上進行。根據(jù)不同產(chǎn)品的冷鐓工藝選取拉絲模拉 , 裝好即可拉拔。拉后的成品線材直徑尺寸應(yīng)

11、符合冷鐓工藝要求的直 徑尺寸，表面無影響使用的麻點、拉痕、裂紋等。3.8.1、對采用馬鋼、邢鋼 SWRCH35K 熱軋線材生產(chǎn)的 M6M12 規(guī)格的 8.8 級的六角頭螺栓， 不進行球化退火處理， 一次性拉拔到成品 絲尺寸；對其它鋼廠生產(chǎn)的 SWRCH35K、 35# 、 ML35 熱軋線材生產(chǎn) 的 8.8級六角頭螺栓， 應(yīng)進行球化退火處理后， 再一次性拉拔到成品 絲尺寸，這兩種情況的總拉拔比應(yīng)小于25%；對采用 SWRCH35K 、35#、 ML35 熱軋線材生產(chǎn)的 8.8 級法蘭面螺栓、內(nèi)六角螺釘?shù)茸冃?量較大的產(chǎn)品應(yīng)先按 10% 15%的拉拔比進行預(yù)拉拔，再進行球化 退火處理，然后再拉拔

12、到成品絲尺寸，最后一次的拉拔比應(yīng)小于 10%。原材料的規(guī)格選用參見附表A 。3.8.2、對采用 40Cr、 ML40Cr 熱軋線材生產(chǎn)的 10.9級六角頭螺栓， 應(yīng) 先進行球化退火處理，再一次性拉拔到成品絲尺寸，總拉拔比應(yīng)小于 20%；對采用 40Cr、 ML40Cr 熱軋線材生產(chǎn)的 1 0 .9級法蘭面螺栓、 內(nèi)六角螺釘?shù)茸冃瘟枯^大的產(chǎn)品，應(yīng)先按10% 15%的拉拔比進行預(yù)拉拔，再進行球化退火處理，然后再拉拔到成品絲尺寸，最后一 次的拉拔比應(yīng)小于 10%。原材料的規(guī)格選用參見附表A 。3.8.3、對采用 35CrMo 、 ML35CrMo 熱軋線材生產(chǎn)的 12.9級六角頭螺栓，應(yīng)先進行球化退

13、火處理，再一次性拉拔到成品絲尺寸，總拉拔 比應(yīng)小于 20%；對采用 35CrMo 、 ML35CrMo 熱軋線材生產(chǎn)的 12.9級 法蘭面螺栓、內(nèi)六角螺釘?shù)茸冃瘟枯^大的產(chǎn)品，應(yīng)先進行球化退火 處理，再按比成品絲尺寸大0.3 0.5mm 進行預(yù)拉拔，再進行中間退火處理，然后再拉拔到成品絲尺寸。原材料的規(guī)格選用參見附表A 。3.8.4、對采用中碳鋼生產(chǎn)的六角螺母，先進行球化退火處理，再一次性拉拔到成品絲尺寸。原材料的規(guī)格選用參見附表B。3.8.5、對雙頭螺柱產(chǎn)品，不進行球化退火處理，而一次性拉拔到成 品尺寸。3.8.6、對自攻螺釘產(chǎn)品，因原材料沒有合適的規(guī)格，一般只有$ 6.5mm的規(guī)格，因此，需

14、要二四次的拉拔，在最后一次拉拔前，應(yīng)進行 球化退火處理，再拉拔到成品絲尺寸。可參見附表C。特別注意： 經(jīng)拉拔后再進行中間退火的線材，退火前的拉拔壓縮比必須避開臨界壓縮比，以防止中間退火時晶粒脹大、塑性降低甚至報廢。 不同材料的臨界壓縮比為： A3 鋼 7%16%、 35鋼 8%15%壓縮比計算公式：原面積 -拉拔后面積c = x 100%原面積附表A 標準粗桿和細桿螺栓冷鐓用線材尺寸表:產(chǎn)品規(guī)格M4M5M6M8M8X1M10M10X1.25M10X1M12機型粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿雙擊公稱值 4.804.35 5.80 5.22 7.80 7.

15、03 7.80 7.22 9.80 8.85 9.80 9.03 9.809.2 117CK70公差0 -0.030 -0.03 0 -0.03.0 -0.03:0 -0.040-0.040 -0.04L 0 -0.04L 0 -0.050-0.050 -000-0.040 -000-0.040 -0.0!5 0 -0.05三工公稱值 4.754.31 5.75 5.18 7.757.0 7.75 7.18 9.75 8.80 9.75 9.00 9.75 9.15 1.65 1057位公差0 -0.030 -0.03 0 -0.03.0 -0.03:0 -0.040-0.040 -0.04L

16、 0 -0.04L 0 -0.050-0.050 -000-0.040 -000-0.040 -0.0!5 0 -0.05四工位公稱值 1.60 1(45公差0 -0.0!5 0 -0.05原材料規(guī)格(|5.5(|6.533333113103113031130313312產(chǎn)品規(guī)格M12X1.25M12X1.5M14M14X1.5M16M16X1.5M18M18X1.5M20X1.5機型粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿粗桿細桿雙擊公稱值 1170 1103 117010.85 13701.55 137012.85公差0 -0.050 -0.050 -0.050 -

17、0.05 0 -0.05.0 -0.05.0 -0.05i 0 -0.05三工位公稱值 116510.95 116510.80 13651.50 133512.8015.6514.50 15.65 14.7517.6016.20 17.65i 16.75i 19.6518.75公差0 -0.050 -0.050 -0.050 -0.05 0 -0.05.0 -0.05.0 -0.05i 0 -0.05i 0 -0.05i 0 -0.05i 0 -0.05j 0 -0.055 0 -0.05j 0 -0.050 -00j 0 -005 0 -0.05i 0 -0.05四工位公稱值 116010.

18、90 116010.75 13601.45 135012.7515.6014.45 15.60 14.7017.5516.15 17.60) 16.70)19.6018.70公差0 -0.050 -0.050 -0.050 -0.05 0 -0.05.0 -0.05.0 -0.05i 0 -0.05i 0 -0.05i 0 -0.05i 0 -0.05j 0 -0.055 0 -0.05j 0 -0.050 -00j 0 -005 0 -0.05i 0 -0.05原材料規(guī)格©13©2©3©12©15©13©5©14©17©15©17©16©19©8©19©18©21©20說明：1）、本表僅供參考，選用材料規(guī)格還應(yīng)根據(jù)具體產(chǎn)品、具體加工機床確定2）、當螺桿較長時應(yīng)適當縮小用料直徑，螺桿較短時應(yīng)取上限。3）、頭