專利名稱：一種高強(qiáng)度滾絲輪的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料工藝，尤其涉及一種高強(qiáng)度滾絲輪的制造方法。
背景技術(shù)：
12.9級高強(qiáng)度螺栓的大批量生產(chǎn)，在我國的歷史不長，但是近幾年卻發(fā)展很快，不僅重型車使用，轎車和輕型車也用，需求與日俱增。滾絲輪作為外螺紋的一種主要加工工具，具有加工效率高、加工工件精度高、工件表面光潔度高等優(yōu)點，因而在現(xiàn)代緊固件行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，制造高強(qiáng)度螺栓的材料為42CrMo和35CrMo，硬度為HRC39～42。因此，滾絲輪工作時承受的負(fù)荷很大，使用壽命受到極大的影響。作為一種成型工具，滾絲輪的幾何精度要求高，我國傳統(tǒng)采用微變形的鋼種Cr12MoV鋼制造，滾制螺紋后熱處理。但是，據(jù)文獻(xiàn)報道和我們自己的實踐，用我國制造的滾絲輪滾制12.9級高強(qiáng)度螺栓，每套都只能加工幾百至一千多件，導(dǎo)致滾絲輪的消耗和滾絲機(jī)的頻繁調(diào)整，成為影響正常生產(chǎn)的制約因素。在國際上，制造滾絲輪的材料大多是AISID2和SKD11，這兩種牌號的材料大致相當(dāng)于我國的Cr12MoV或Cr12MoV1，但其Mo與V的含量比Cr12MoV稍高一些，因此二者的鋼材質(zhì)量相距甚遠(yuǎn)。故我國制造的滾絲輪消耗大，使用壽命短；而且滾絲機(jī)調(diào)整頻繁，生產(chǎn)效益低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前滾絲輪因材質(zhì)而導(dǎo)致的消耗大和滾絲機(jī)調(diào)整頻繁的問題，提出一種高強(qiáng)度滾絲輪的制造方法，其特征在于所述滾絲輪的材質(zhì)選用9Cr6W3Mo2V2鋼，即GM鋼；并采用真空低溫油淬、低溫回火的熱處理工藝。采用該材質(zhì)及工藝既保持了滾絲輪的抗壓強(qiáng)度，同時又提高了韌性，使其綜合機(jī)械性能得到提高；制造的高強(qiáng)度滾絲輪的使用壽命達(dá)到萬件以上；同時生產(chǎn)設(shè)備無需任何改變，生產(chǎn)工藝只需略加調(diào)整，生產(chǎn)同樣數(shù)量螺栓所需的滾絲輪數(shù)量和機(jī)床調(diào)整時間都大大減少，顯著提高了生產(chǎn)效益。
具體實施例方式在我國新研制的冷作模具鋼中，具有與Cr12MoV鋼相似的微變形特性而又能避免Cr12MoV鋼主要缺點的，當(dāng)首推9Cr6W3Mo2V2鋼，即GM鋼。原因在于GM鋼所含的C和Cr比Cr12MoV鋼低，但是增加了Mo與V的含量，因而減少了引起脆性的因素，改變了碳化物的類型，提高了鋼的強(qiáng)韌性；特別適合于制造滾絲輪、沖頭等工具模。因此選用GM鋼作為高強(qiáng)度滾絲輪的制作材料，并將制得的滾絲輪毛坯采取真空低溫油淬、低溫回火的熱處理工藝，按照以下工藝步驟進(jìn)行操作第一步，840℃～860℃預(yù)熱，保溫60分鐘；第二步，1060℃～1080℃加熱，保溫50分鐘，油淬；第三步，140℃～160℃回火三次，每次保溫時間為270分鐘。其關(guān)鍵在于淬火溫度和回火溫度的控制淬火溫度的控制在1060℃～1080℃淬火，能得到超細(xì)晶粒，對提高鋼的韌性非常有利；淬火溫度低，溶入奧氏體的合金元素特別是碳含量相對較少，但對不進(jìn)行二次硬化來說已經(jīng)足夠，同時又可減少淬火馬氏體的正方度，從而減少組織應(yīng)力，為實行低溫回火而不致遺留殘余應(yīng)力提供了前提條件。正因為上述這些方面的綜合作用，才使所制造的滾絲輪既具有高硬度，又表現(xiàn)出很好的韌性，在使用中顯示出優(yōu)良的服役特性。
回火溫度的控制在140℃～160℃回火，主要作用是在保持滾絲輪高硬度的同時消除淬火殘余應(yīng)力，回火的最佳溫度為150℃。
采用該工藝制造的高強(qiáng)度滾絲輪既保持了高的抗壓強(qiáng)度，同時又提高了韌性，獲得了優(yōu)異的綜合機(jī)械性能，使用壽命達(dá)到萬件以上。同時采用此工藝制造高強(qiáng)度滾絲輪，生產(chǎn)設(shè)備無需任何改變，生產(chǎn)工藝只需略加調(diào)整，生產(chǎn)同樣數(shù)量螺栓所需的滾絲輪數(shù)量和機(jī)床調(diào)整時間都大大減少，顯著提高了生產(chǎn)效益。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度滾絲輪的制造方法，其特征在于所述滾絲輪的材質(zhì)選用9Cr6W3Mo2V2鋼，即GM鋼；并采用真空低溫油淬、低溫回火的熱處理工藝。
2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度滾絲輪的制造方法，其特征在于所述熱處理的工藝步驟為第一步，840℃～860℃預(yù)熱，保溫60分鐘；第二步，1060℃～1080℃加熱，保溫50分鐘，油淬；第三步，140℃～160℃回火三次，每次保溫時間為270分鐘。
3.如權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度滾絲輪的制造方法，其特征在于所述回火工藝的最佳溫度為150℃。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料工藝，尤其涉及一種高強(qiáng)度滾絲輪的制造方法，其特征在于所述滾絲輪的材質(zhì)選用9Cr6W3Mo2V2鋼，即GM鋼；并采用真空低溫油淬、低溫回火的熱處理工藝。采用該材質(zhì)及工藝既保持了滾絲輪的抗壓強(qiáng)度，同時又提高了韌性，使其綜合機(jī)械性能得到提高；制造的高強(qiáng)度滾絲輪的使用壽命達(dá)到萬件以上；同時生產(chǎn)設(shè)備無需任何改變，生產(chǎn)工藝只需略加調(diào)整，生產(chǎn)同樣數(shù)量螺栓所需的滾絲輪數(shù)量和機(jī)床調(diào)整時間都大大減少，顯著提高了生產(chǎn)效益。
文檔編號B21H3/04GK1410183SQ02139170
公開日2003年4月16日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者陳永升, 周家文, 褚東寧 申請人:東風(fēng)汽車公司