六角法蘭螺母的熱處理調(diào)制工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及法蘭的連接緊固件領(lǐng)域，尤其涉及一種六角法蘭螺母的熱處理調(diào)制工 -H- 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 法蘭螺母和一般的六角螺母尺寸與螺紋規(guī)格基本相同，只不過(guò)比六角螺母相比， 它是墊片和螺母是一體式的，而且在下面有防滑的齒紋，這樣增大了螺母與工件的表面積 接觸，相比普通螺母加墊圈的組合，更加牢固和拉力更大。六角法蘭螺母作為與螺栓、螺釘 及螺桿配合起緊固作用的工業(yè)基礎(chǔ)件，在航空、船舶、汽車(chē)等領(lǐng)域受到廣泛的使用。
[0003] 目前，現(xiàn)有的六角法蘭螺母，材料多為50Mn鋼或4302321。采用傳統(tǒng)制造加工工 藝，在經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，質(zhì)量不穩(wěn)定（有硬度不均勻、內(nèi)徑脹大、個(gè)別有裂紋等 現(xiàn)象），無(wú)法按期交貨。宄其原因在于：現(xiàn)有六角法蘭螺母的工藝路線(xiàn)和熱處理工藝（鍛 坯一正火一粗車(chē)一調(diào)質(zhì)一磁力探傷一精加工一磷化處理一檢驗(yàn)一入庫(kù)）不合理，主要體現(xiàn) 在：
[0004] ①生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程的影響，目前對(duì)上面提到的熱處理工藝通常是采用 RJJ-60-9井式電阻爐進(jìn)行正火和調(diào)質(zhì)處理的，設(shè)備存在著爐溫均勻性差，工件氧化、脫碳嚴(yán) 重，設(shè)備的可靠性較差，配套儀表、元器件質(zhì)量不過(guò)關(guān)，工藝過(guò)程控制水平低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn) 定，熱效率低，能耗高等問(wèn)題。且正火的加熱溫度相對(duì)退火高，而50Mn鋼具有較大的過(guò)熱敏 感性和氧化脫碳傾向（過(guò)熱敏感性是指鋼淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大的敏感性），高 溫加熱易產(chǎn)生氧化和脫碳造成金屬的大量耗損，也破壞工件的表面狀態(tài)和加工精度。表面 脫碳的工件在熱處理后會(huì)出現(xiàn)硬度降低，耐磨性下降，表面產(chǎn)生張應(yīng)力，降低抗疲勞性，耐 蝕性變差等、這就需要再加工去除氧化脫碳層，或進(jìn)行"復(fù)碳"處理。這必然增加生產(chǎn)成本， 浪費(fèi)材料，增加能耗和降低成品率。
[0005] ②淬火冷卻介質(zhì)影響，淬火介質(zhì)是實(shí)施淬火工藝過(guò)程的重要保證，對(duì)熱處理后工 件的質(zhì)量影響很大?，F(xiàn)有的六角法蘭螺母在調(diào)質(zhì)工藝的淬火介質(zhì)通常采用水、油、鹽等。水 在低溫區(qū)冷卻速度極快，易使工件變形和開(kāi)裂；當(dāng)水溫超過(guò)40度以上時(shí)，其冷卻速度急劇 降低，又易使工件淬不透。而用油淬火，雖然對(duì)減小工件變形和開(kāi)裂有利，但對(duì)淬透性較差 或尺寸較大的工件淬不硬，且油易老化，對(duì)周?chē)h(huán)境的污染大，有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種六角法蘭螺母的熱處理調(diào)制工藝，以解決六角法蘭螺 母采用現(xiàn)有工藝路線(xiàn)和熱處理工藝，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、熱效率低和能耗高的問(wèn)題。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：六角法蘭螺母的熱處理調(diào)制工 藝，包括以下步驟：
[0008] 1)精鍛成型：將不銹鋼的管料精鍛加工形成六角法蘭螺母的坯體；
[0009] 2)等溫退火：采用氮保護(hù)輥俸式連續(xù)等溫退火爐，將步驟1)中的坯體加熱至 500-650°C，保溫3-4小時(shí)，再以小于每小時(shí)50°C的冷卻速度出爐；
[0010] 3)調(diào)質(zhì)處理：采用電磁震底爐，將經(jīng)步驟2)中的工件在爐中升溫至850-870°C淬 火，并在PAG淬火冷卻液中保溫1-1. 5小時(shí)，PAG淬火冷卻液的濃度控制在2±0. 3%以?xún)?nèi)， 然后在410-430°C的回火爐內(nèi)保溫1-2小時(shí)后空冷至常溫；
[0011] 4)磁力探傷：將經(jīng)步驟3)中的工件進(jìn)行磁力探傷；
[0012] 5)將經(jīng)步驟4)中的工件進(jìn)行拋丸清理；
[0013] 6)將經(jīng)步驟5)中的工件進(jìn)行精加工；
[0014] 7)將經(jīng)步驟6)中的工件進(jìn)行磷化處理；
[0015] 8)檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0016] 上述方案中的PAG淬火冷卻液，是由聚烷撐乙二醇（Polyaleneglycol)聚合物加 添加劑中的水溶劑的水溶性淬火介質(zhì)。聚烷撐乙二醇是一種環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚 物，簡(jiǎn)稱(chēng)PAG。
[0017] 本方案的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0018] (1)把粗鍛改為精鍛，減少一道工序（粗車(chē)），節(jié)省材料，降低成本。
[0019] (2)把鍛后的預(yù)先熱處理正火改為等溫退火，采用氮保護(hù)輥俸式連續(xù)等溫退火爐， 其傳動(dòng)系統(tǒng)、溫控等均由計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)化和控制精度高，不僅退火周期縮短、能耗小，爐 溫均勻性與硬度均勻性好，而且實(shí)現(xiàn)了無(wú)氧化脫碳退火。和普通空冷正火相比，等溫退火能 獲得更加優(yōu)良和均勻的預(yù)備組織；因此，在隨后的調(diào)質(zhì)淬火中產(chǎn)生的淬火變形更小，工件在 氮保護(hù)環(huán)境中加熱避免了氧化損耗，可節(jié)約20%左右的材料。
[0020] (3)震底爐依靠爐底自身往復(fù)振動(dòng)，使工件從裝料端移向出料端而完成加熱工藝 的。電磁震底爐利用共振驅(qū)動(dòng)零件向前移動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)力較小，采用時(shí)間繼電器調(diào) 節(jié)加熱時(shí)間，而且震底爐的設(shè)備造價(jià)較低，熱處理效率高，維修費(fèi)用又較低，因此熱處理成 本也較低。
[0021] (4)對(duì)調(diào)質(zhì)工藝進(jìn)行了一定修改，采用PAG淬火冷卻介質(zhì)，并調(diào)整冷卻介質(zhì)的濃度 在2±0. 3%以?xún)?nèi)，淬火溫度控制在850-870°C，聚烷撐乙二醇（PAG類(lèi)）淬火劑，它具有逆溶 性，冷卻速度在鹽水和冷油之間，很好的避免了工件變形、開(kāi)裂，以及工件淬透性較差和淬 不硬的問(wèn)題，使得最終熱處理調(diào)質(zhì)后的六角法蘭螺母其產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。
[0022] 優(yōu)選的，在步驟3)中PAG淬火冷卻液在工件淬人前的液溫為200-500°C，液溫是指 工件淬人前淬火液的平均溫度，為了獲得更加均勻的淬火冷卻效果，生產(chǎn)中宜將液溫控制 在 200-500 °C。
[0023] 優(yōu)選的，在步驟1)中的不銹鋼的鋼種為3Crl3,材料性能好，適用廣泛。
[0024] 優(yōu)選的，在步驟5)之后、步驟6)的精加工之前還包括第二次調(diào)質(zhì)處理的步驟，保 溫溫度為340-450°C，保溫時(shí)間為1-2小時(shí)，使得該步驟的工件硬度達(dá)到HRC25-40,工件具 備良好的綜合機(jī)械性能，利于步驟6)的精加工。
[0025] 優(yōu)選的，在步驟2)中，坯體加熱的最佳溫度為550°C，最佳保溫時(shí)間為3. 5小時(shí)，使 得能獲得更加優(yōu)良和均勻的預(yù)備組織。
【具體實(shí)施方式】 [0026] 實(shí)施例1
[0027]
[0028] 六角法蘭螺母的熱處理調(diào)制工藝，包括以下步驟：
[0029] 1)精鍛成型：將不銹鋼的管料精鍛加工形成六角法蘭螺母的坯體，不銹鋼的鋼種 為 3Crl3 ;
[0030] 2)等溫退火：采用氮保護(hù)輥俸式連續(xù)等溫退火爐，將步驟1)中的坯體加熱至 550°C，保溫3. 5小時(shí)，再以小于每小時(shí)50°C的冷卻速度出爐；
[0031] 3)調(diào)質(zhì)處理：采用電磁震底爐，將經(jīng)步驟2)中的工件在爐中升溫至850°C淬火， 并在PAG淬火冷卻液中保溫1小時(shí)，PAG淬火冷卻液的濃度控制在2±0.3%以?xún)?nèi)，然后 在