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(jī)械廠往往難以改變。但材料的強(qiáng)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(shí)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(hào)選擇鋼材牌號(hào)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品圖紙和相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行選擇，表1可供選材時(shí)參考(見表1)。也可選擇相應(yīng)日本牌號(hào)的材料（見表2）。表1 鋼材牌號(hào)的選擇材

2、料牌號(hào)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)適用螺栓機(jī)械性能等級(jí)適用螺母機(jī)械性能等級(jí)q235-agb/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、ml45gb/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、12.910、12、05ml35

3、crmogb/t6478-20019.8 、10.9、12.910、12ml42crmogb/t6478-200110.9、12.910、12注：當(dāng)緊固件規(guī)格較大時(shí)為保證材料熱處理性能，應(yīng)選用較高一個(gè)檔次的材料。表2幾種材料牌號(hào)的選擇日本鋼材牌號(hào)相當(dāng)于我國(guó)牌號(hào)適用螺栓機(jī)械性能等級(jí)適用螺母機(jī)械性能等級(jí)ss41235-a4.8級(jí)4、6、04級(jí)s15cs25c15#25# 4.8級(jí) 4、6、04級(jí)swrch35k35#6.8、8.8級(jí)6、8、10、05級(jí)swrch45k45#6.8、8.8級(jí)6、8、10、05scr44040cr8.8、9.8、10.910、12、05scm43535crmo9.8、

4、10.9、12.910、12、052.2、 拉絲車間應(yīng)按生產(chǎn)計(jì)劃領(lǐng)取經(jīng)檢驗(yàn)合格的原材料進(jìn)行材料改制，檢驗(yàn)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 酸洗 清洗 磷化 皂化 中間退火輾尖 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(jìn)行球化退火，而直接進(jìn)行拉拔，但中碳合金鋼應(yīng)在退火后進(jìn)行材料改制，當(dāng)材料需要兩次或兩次以上拉拔時(shí)，第一次的拉拔比宜控制在20%25%，最后一道拉拔前應(yīng)進(jìn)行中間退火處理，且拉拔比宜控制在15%20%。3.2、退火3.2.1、退火工藝a、球化退火：熱軋盤條的首次退火一般在真空退火爐或井式爐中進(jìn)行球化

5、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(jī)體上，使材料獲得最好的塑性和最低的硬度。其工藝為750780充分加熱，然后在680700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(shí)驗(yàn)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(jìn)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680700充分加熱保溫，隨爐冷卻到550出爐。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(shí)驗(yàn)確定。3.2.2退火作業(yè)a、操作者應(yīng)熟悉真空退火爐的安全操作規(guī)程，并按給

6、定的球化退火工藝進(jìn)行操作,每隔12小時(shí)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(fù)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(shí)應(yīng)注意勿使?fàn)t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300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?dú)?，真空度?yīng)達(dá)到1330133pa，如果不回充氮?dú)猓瑒t爐內(nèi)真空度應(yīng)達(dá)到13313.3pa。充入爐子內(nèi)氮?dú)獾募兌葹?9.99%,低于此純度的氮?dú)獠荒苁褂谩、爐子抽真空同時(shí)可開始升溫，升溫速度應(yīng)不大于200/小時(shí)。爐子到溫后，其溫差不

7、得超過10。e、整個(gè)退火周期內(nèi)，爐口應(yīng)通冷卻水以保護(hù)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55。f、出爐：出爐溫度設(shè)置必須考慮熱電偶與爐內(nèi)實(shí)際溫度的差異，爐子的控溫?zé)犭娕纪ǔＴ跔t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(diǎn)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(jìn)行硬度檢驗(yàn)(hb或hrb)、冷頂鍛試驗(yàn)、表面脫碳層和金相組織檢驗(yàn)。硬度：中碳結(jié)構(gòu)鋼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(yàn)：冷頂鍛后與冷頂鍛前

8、之比：對(duì)法蘭面螺栓、內(nèi)六角螺釘?shù)葹?/4合格，對(duì)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(duì)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(jí)；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(jí)；用于螺母等的材料其球化退火后的組織應(yīng)為36級(jí)；金相組織的檢驗(yàn)依據(jù)jb/t5074-2007進(jìn)行檢驗(yàn)。3.3酸洗3.3.1酸洗液的配制 (見表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(shí),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

9、效果不佳可適當(dāng)添加鹽酸。注意：并非是新酸的腐蝕能力最強(qiáng)，而是新舊算混合使用時(shí)具有最強(qiáng)的腐蝕能力。3.3.2、上料盤元穿上吊架橫梁后應(yīng)去掉捆扎帶，再將線卷吊起1米高后快速落下摔打線卷，同時(shí)向前滾動(dòng)120左右，換一個(gè)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(shí)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(dòng)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，浸酸時(shí)間不宜過久，室溫酸洗一般不超過十五分鐘，視線材表面達(dá)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

10、流動(dòng)清水缸，并上下來回串動(dòng)，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(zhǎng)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(jī)上進(jìn)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)符合冷鐓工藝要求的直徑尺寸，表面無影響使用的麻點(diǎn)、拉痕、裂紋等。3.8.1、對(duì)采用馬鋼、邢鋼swrch35k熱軋線材生產(chǎn)的m6m12規(guī)格的8.8級(jí)的六角頭螺栓，不進(jìn)行球化退火處理，

11、一次性拉拔到成品絲尺寸；對(duì)其它鋼廠生產(chǎn)的swrch35k、35#、ml35熱軋線材生產(chǎn)的8.8級(jí)六角頭螺栓，應(yīng)進(jìn)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(duì)采用swrch35k、35#、ml35熱軋線材生產(chǎn)的8.8級(jí)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(jìn)行預(yù)拉拔，再進(jìn)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。3.8.2、對(duì)采用40cr、ml40cr熱軋線材生產(chǎn)的10.9級(jí)六角頭螺栓，應(yīng)先進(jìn)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(duì)采用40cr、ml4

12、0cr熱軋線材生產(chǎn)的10.9級(jí)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(jìn)行預(yù)拉拔，再進(jìn)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(duì)采用35crmo、ml35crmo熱軋線材生產(chǎn)的12.9級(jí)六角頭螺栓，應(yīng)先進(jìn)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(duì)采用35crmo、ml35crmo熱軋線材生產(chǎn)的12.9級(jí)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(jìn)行球化退火處理，再按比成品絲尺寸大0.30.5mm進(jìn)行預(yù)拉拔，再進(jìn)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

13、附表a。3.8.4、對(duì)采用中碳鋼生產(chǎn)的六角螺母，先進(jìn)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(duì)雙頭螺柱產(chǎn)品，不進(jìn)行球化退火處理，而一次性拉拔到成品尺寸。3.8.6、對(duì)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，需要二四次的拉拔，在最后一次拉拔前，應(yīng)進(jìn)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(jìn)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(shí)晶粒脹大、塑性降低甚至報(bào)廢。不同材料的臨界壓縮比為：a3鋼7%16%、35鋼8%15%壓縮比計(jì)算公式：100% 原面積-拉拔后面積 =

14、原面積 附表a 標(biāo)準(zhǔn)粗桿和細(xì)桿螺栓冷鐓用線材尺寸表：產(chǎn)品規(guī)格m4m5m6m8m8x1m10m10x1.25m10x1m12機(jī) 型粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿雙擊公稱值4.804.355.805.227.807.037.807.229.808.859.809.039.809.211.7010.70公差 0 -0.03 0 -0.03 0 -0.03 0 -0.03 0 -0.04 0 -0.04 0 -0.04 0 -0.04 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.04 0 -0.05 0 -0.04 0 -0.05 0 -0.05

15、三工位公稱值4.754.315.755.187.757.07.757.189.758.809.759.009.759.1511.6510.57公差 0 -0.03 0 -0.03 0 -0.03 0 -0.03 0 -0.04 0 -0.04 0 -0.04 0 -0.04 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.04 0 -0.05 0 -0.04 0 -0.05 0 -0.05四工位公稱值11.6010.45公差 0 -0.05 0 -0.05原材料規(guī)格5.556.5698981110111011101312產(chǎn)品規(guī)格m12x1.25m12x1.5m14m14x1.5m16

16、m16x1.5m18m18x1.5m20x1.5機(jī)型粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿粗桿細(xì)桿雙擊公稱值11.7011.0311.7010.8513.7012.5513.7012.85公差 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05三工位公稱值11.6510.9511.6510.8013.6512.5013.6512.8015.6514.5015.6514.7517.6016.2017.6516.7519.6518.75公差 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0

17、.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.050 -0.050 -0.05 0 -0.05 0 -0.050 -0.050 -0.05四工位公稱值11.6010.9011.6010.7513.6012.4513.6012.7515.6014.4515.6014.7017.5516.1517.6016.7019.6018.70公差 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0 -0.05 0

18、-0.050 -0.050 -0.05 0 -0.05 0 -0.050 -0.050 -0.05原材料規(guī)格131213121513151417151716191819182120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(jī)床確定。2）、當(dāng)螺桿較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮小用料直徑，螺桿較短時(shí)應(yīng)取上限。 3）、頭部用料較多時(shí)，應(yīng)選較大的料。 4）、對(duì)于需要鐓后磨削滾絲的產(chǎn)品，需選用較大料時(shí)根據(jù)冷鐓工藝確定。附表b 六角螺母冷鐓用線材尺寸表產(chǎn)品規(guī)格m8m81m10m101m101.25m12m121.5多功位冷鐓機(jī)公稱值12121515151717公差0-0.050-0.050-0.050-0.050-