本发明公开了一种螺栓搓丝工艺，包括搓丝板的热处理步骤：淬火、搓丝板的材质为9SiCr,Crl2MoV钢结构，将搓丝板利用淬火夹具固定放入加热炉进行淬火，淬火规格为850‑870℃*0.4～0.5min/n1111,M6；真空热处理、将搓丝板放入真空炉进行再次加热，温度控制在900‑1100℃，并添加氧离子渗剂；渗钒处理、将渗剂和溶盐在盐浴炉在盐溶化后加热到900℃，然后将淬火后的搓丝板放入炉中保温4h‑5h后出炉，本发明高温渗钒处理能提高搓丝板的常规使用的寿命，渗钒可在搓丝板表明产生钒的碳化物覆盖层，
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112458266 A (43)申请公布日 2021.03.09 (21)申请号 0.0 C23C 10/60 (2006.01) (22)申请日 2020.11.26 (71)申请人 安庆牛力模具股份有限公司 地址 246400 安徽省安庆市太湖县民营经 济创业园 (72)发明人 严冬祥 (74)专利代理机构 北京化育知识产权代理有限 公司 11833 代理人 涂琪顺 (51)Int.Cl. C21D 9/00 (2006.01) B21H 3/06 (2006.01) C21D 1/773 (2006.01) C21D 6/00 (2006.01) C23C 10/24 (2006.01) 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (54)发明名称 一种螺栓搓丝工艺 (57)摘要 本发明公开了一种螺栓搓丝工艺，包括搓丝 板的热处理步骤：淬火、搓丝板的材质为9SiCr, Crl2MoV钢结构，将搓丝板利用淬火夹具固定放 入加热炉进行淬火，淬火规格为850‑870℃*0.4 ～0.5min/n1111,M6；真空热处理、将搓丝板放入 真空炉进行再次加热，温度控制在900‑1100℃， 并添加氧离子渗剂；渗钒处理、将渗剂和溶盐在 盐浴炉在盐溶化后加热到900℃，然后将淬火后 的搓丝板放入炉中保温4h‑5h后出炉，本发明高 温渗钒处理能提高搓丝板的常规使用的寿命，渗钒可在 搓丝板表明产生钒的碳化物覆盖层，来提升搓 丝板的硬度和耐磨性，通过渗钒处理搓丝板硬度 A 可达65HRC，韧性较好。 6 6 2 8 5 4 2 1 1 N C CN 112458266 A 权利要求书 1/1页 1.一种螺栓搓丝工艺，其特征是，包括搓丝板的热处理步骤： 淬火、搓丝板的材质为9SiCr,Crl2MoV钢结构，将搓丝板利用淬火夹具固定放入加热炉 进行淬火，淬火规格为850-870℃*0.4～0.5min/n1111,M6； 真空热处理、将搓丝板放入真空炉进行再次加热，温度控制在900-1100℃，并添加氧离 子渗剂； 渗钒处理、将渗剂和溶盐在盐浴炉在盐溶化后加热到900℃，然后将淬火后的搓丝板放 入炉中保温4h-5h后出炉； 冷却、搓丝板上下面用黄铜板压冷，且通过压缩空气进行吹冷； 清洗：将搓丝板水洗干净，清除搓丝板表面残留，进行干燥； 浸油：将干燥的搓丝板放入机油中进行浸油，浸油时间10-20分钟。 2.依据权利要求1所述的搓丝板的热处理工艺，其特征是，所述淬火前的准备工作 为：将搓丝板表面清洗整理干净，搓丝板用多层报纸包好，然后将搓丝板装入铁盒中，铁盒四周 用木炭粉填满压实，铁盒上面用黄泥密封，按固体渗碳要求入加热炉加热。 3.依据权利要求1所述的搓丝板的热处理工艺，其特征是，所述渗钒处理前还包括回 火步骤：在150—190℃下将搓丝板回火2h，回火前将搓丝板去油。 4.依据权利要求1所述的搓丝板的热处理工艺，其特征是：所述渗钒处理中渗剂为V0 粉末，所述溶盐为无水硼砂，V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂后加热。 5.依据权利要求4所述的搓丝板的热处理工艺，其特征是，所述的活化剂包括以下重 量百分比计的组分：AL30％-35％，NaHCO3 10％-20％，NaCl15％-30％。 6.依据权利要求1所述的搓丝板的热处理工艺，其特征是，所述氧离子渗剂包括以下 重量百分比计的组分：NaOH 25％-35％，NaNO2 15％-25％，K2CO3 30％-40％，NH4Cl10％- 20％，La2(CO3)3 0.5％-1.0％。 7.依据权利要求1所述的搓丝板的热处理工艺法，其特征是，所述V0粉末与无水硼砂 混合添加活化剂后加热是以5-10℃/min的速度升温至300-350℃，保温10-15分钟。 8.依据权利要求1所述的搓丝板的热处理工艺，其特征是，所述清洗步骤如下：将食 盐、氯化钡、铝粉和丙酮混入水中形成清洗溶剂，将搓丝板放入清洗溶剂中进行清理洗涤。 2 2 CN 112458266 A 说明书 1/4页 一种螺栓搓丝工艺 技术领域 [0001] 本发明涉及螺栓搓丝技术领域，更具体地说，特别涉及一种螺栓搓丝工艺。 背景技术 [0002] 在螺栓工艺流程中，其螺纹是需要搓丝板来加工的，搓丝板是标准紧固件行业 加工螺钉和螺栓时最常用的螺纹工具，加工原理主要是采用冷挤压成型技术。目前影响搓丝 板寿命主要有以下因素：1、材料。在被加工材料不变的情况下，通过改变搓丝板材料，如 Cr12MoV，DC53，SKH-9等材质，以提高搓丝板的常规使用的寿命；2、热处理方式。目前所采用的热处 理方法主要是离子渗氮，其他方法还有真空淬火、碳氮共渗+保护气氛回火等；3、机械加工 尺寸精度；4、使用条件，取决于滚压设备的状况和毛坯硬度等。因此在不改变机械加工尺寸 和使用条件下，材质和热处理方式成为提高搓丝板寿命的研究方向。因此搓丝板要求具有 极高的硬度、耐磨性、足够的强度、一定的冲击力、抗疲劳性要强。 发明内容 [0003] 本发明的目的是提供一种螺栓搓丝工艺。 [0004] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种螺栓搓丝工艺，包括搓丝板 的热处理步骤： [0005] 淬火、搓丝板的材质为9SiCr,Crl2MoV钢结构，将搓丝板利用淬火夹具固定放入加 热炉进行淬火，淬火规格为850-870℃*0.4～0.5min/n1111,M6； [0006] 真空热处理、将搓丝板放入真空炉进行再次加热，温度控制在900-1100℃，并添加 氧离子渗剂； [0007] 渗钒处理、将渗剂和溶盐在盐浴炉在盐溶化后加热到900℃，然后将淬火后的搓丝 板放入炉中保温4h-5h后出炉； [0008] 冷却、搓丝板上下面用黄铜板压冷，且通过压缩空气进行吹冷； [0009] 清洗：将搓丝板水洗干净，清除搓丝板表面残留，进行干燥； [0010] 浸油：将干燥的搓丝板放入机油中进行浸油，浸油时间10-20分钟。 [0011] 优选地，所述淬火前的准备工作为：将搓丝板表面清洗整理干净，搓丝板用多层报纸包 好，然后将搓丝板装入铁盒中，铁盒四周用木炭粉填满压实，铁盒上面用黄泥密封，按固体 渗碳要求入加热炉加热。 [0012] 优选地，所述渗钒处理前还包括回火步骤：在150—190℃下将搓丝板回火2h，回火 前将搓丝板去油。 [0013] 优选地，所述渗钒处理中渗剂为V0粉末，所述溶盐为无水硼砂，V0粉末与无水硼砂 混合添加活化剂后加热。 [0014] 优选地，所述的活化剂包括以下重量百分比计的组分：AL30％-35％，NaHCO3 10％-20％，NaCl15％-30％。 [0015] 优选地，所述氧离子渗剂包括以下重量百分比计的组分：NaOH 25％-35％，NaNO2 3 3 CN 112458266 A 说明书 2/4页 15％-25％，K2CO3 30％-40％，NH4Cl10％-20％，La2(CO3)3 0.5％-1.0％。 [0016] 优选地，所述V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂后加热是以5-10℃/min的速 度升温至300-350℃，保温10-15分钟。 [0017] 优选地，所述清洗步骤如下：将食盐、氯化钡、铝粉和丙酮混入水中形成清洗溶剂， 将搓丝板放入清洗溶剂中进行清理洗涤。 [0018] 与现存技术相比，本发明的优点是： [0019] 本发明高温渗钒处理能提高搓丝板的常规使用的寿命，渗钒可在搓丝板表明产生钒的碳 化物覆盖层，来提升搓丝板的硬度和耐磨性，通过渗钒处理搓丝板硬度可达65HRC，韧性 较好，变形量≤0.007ram，能够搓丝10万次以上，不会轻易产生裂纹和磨损，寿命较高，由于 高温快速加热时，碳化物不均匀溶解，奥氏体中平均含碳量降低，奥氏体成分也不均匀，固 淬火后可得到部分的低碳马氏体，同时在原先碳化物周围和奥氏体晶届处，由于短时间内 碳来不及扩散，形成碳含量高的奥氏体，淬火后，韧性高的残留奥氏体呈膜状连续分布在碳 化物周围和晶粒间界处，有利于强度和韧性的提高。 附图说明 [0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 依据这一些附图获得其他的附图。 [0021] 图1是本发明一种螺栓搓丝工艺的流程图。 具体实施方式 [0022] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 [0023] 实施例一 [0024] 参阅图1所示，本发明提供一种螺栓搓丝工艺，包括搓丝板的热处理步骤： [0025] 淬火、搓丝板的材质为9SiCr,Crl2MoV钢结构，将搓丝板利用淬火夹具固定放入加 热炉进行淬火，淬火规格为850-870℃*0.4～0.5min/n1111,M6； [0026] 真空热处理、将搓丝板放入真空炉进行再次加热，温度控制在900℃，并添加氧离 子渗剂，真空处理后，搓丝板硬度高，畸变小； [0027] 渗钒处理、将渗剂和溶盐在盐浴炉在盐溶化后加热到900℃，然后将淬火后的搓丝 板放入炉中保温4h后出炉； [0028] 冷却、搓丝板上下面用黄铜板压冷，且通过压缩空气进行吹冷； [0029] 清洗：将搓丝板水洗干净，清除搓丝板表面残留，进行干燥； [0030] 浸油：将干燥的搓丝板放入机油中进行浸油，浸油时间10分钟。 [0031] 淬火前的准备工作为：将搓丝板表面清洗整理干净，搓丝板用多层报纸包好，然后将搓 丝板装入铁盒中，铁盒四周用木炭粉填满压实，铁盒上面用黄泥密封，按固体渗碳要求入加 热炉加热，采用上述工艺的搓丝板硬度可达65HRC，韧性较好，变形量≤0.007ram，能够 搓丝10万次以上，不会轻易产生裂纹和磨损，寿命较高，由于高温快速加热时，碳化物不均 4 4 CN 112458266 A 说明书 3/4页 匀溶解，奥氏体中平均含碳量降低，奥氏体成分也不均匀，固淬火后可得到部分的低碳马氏 体，同时在原先碳化物周围和奥氏体晶届处，由于短时间内碳来不及扩散，形成碳含量高的 奥氏体，淬火后，韧性高的残留奥氏体呈膜状连续分布在碳化物周围和晶粒间界处，有利于 强度和韧性的提高。 [0032] 渗钒处理前还包括回火步骤：在150℃下将搓丝板回火2h，回火前将搓丝板去油。 [0033] 渗钒处理中渗剂为V0粉末，溶盐为无水硼砂，V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂 后加热，为了改善基体的韧性和细化晶粒，高温渗钒处理能提高搓丝板的常规使用的寿命，具 体原因为是，渗钒可在搓丝板表明产生钒的碳化物覆盖层，来提升搓丝板的硬度和耐磨 性。 [0034] 活化剂包括以下重量百分比计的组分：AL30％％，NaHCO3 10％，NaCl15％，铝元素 可渗入搓丝板的表层形成高硬度的扩散层，有效提升搓丝板的耐磨性，同时可提高搓丝板 的淬透性，使搓丝板具有更加好的耐磨性能。 [0035] 氧离子渗剂包括以下重量百分比计的组分：NaOH 25％，NaNO215％，K2CO3 30％， NH4Cl10％，La2(CO3)3 0.5％，利用氧离子渗剂进行渗入处理，与残留于搓丝板表面的渗钒 渗剂反应，形成的渗层为氧的间隙固溶体为主，从而进一步提升搓丝板的耐磨性能。 [0036] V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂后加热是以5℃/min的速度升温至300℃， 保温10分钟。 [0037] 清洗步骤如下：将食盐、氯化钡、铝粉和丙酮混入水中形成清洗溶剂，将搓丝板放 入清洗溶剂中进行清理洗涤，能够彻底将搓丝板表面的残留物清理洗涤干净。 [0038] 实施例二 [0039] 本发明提供一种螺栓搓丝工艺，包括搓丝板的热处理步骤： [0040] 淬火、搓丝板的材质为9SiCr,Crl2MoV钢结构，将搓丝板利用淬火夹具固定放入加 热炉进行淬火，淬火规格为860℃*0.4～0.5min/n1111,M6； [0041] 真空热处理、将搓丝板放入真空炉进行再次加热，温度控制在1000℃，并添加氧离 子渗剂； [0042] 渗钒处理、将渗剂和溶盐在盐浴炉在盐溶化后加热到900℃，然后将淬火后的搓丝 板放入炉中保温4.5h后出炉； [0043] 冷却、搓丝板上下面用黄铜板压冷，且通过压缩空气进行吹冷； [0044] 清洗：将搓丝板水洗干净，清除搓丝板表面残留，进行干燥； [0045] 浸油：将干燥的搓丝板放入机油中进行浸油，浸油时间15分钟。 [0046] 淬火前的准备工作为：将搓丝板表面清洗整理干净，搓丝板用多层报纸包好，然后将搓 丝板装入铁盒中，铁盒四周用木炭粉填满压实，铁盒上面用黄泥密封，按固体渗碳要求入加 热炉加热。 [0047] 渗钒处理前还包括回火步骤：在170℃下将搓丝板回火2h，回火前将搓丝板去油。 [0048] 渗钒处理中渗剂为V0粉末，溶盐为无水硼砂，V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂 后加热。 [0049] 活化剂包括以下重量百分比计的组分：AL33％，NaHCO3 15％，NaCl20％。 [0050] 氧离子渗剂包括以下重量百分比计的组分：NaOH 30％，NaNO220％，K2CO3 35％， NH4Cl15％，La2(CO3)3 0.7％。 5 5 CN 112458266 A 说明书 4/4页 [0051] V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂后加热是以7℃/min的速度升温至330℃， 保温13分钟。 [0052] 清洗步骤如下：将食盐、氯化钡、铝粉和丙酮混入水中形成清洗溶剂，将搓丝板放 入清洗溶剂中进行清理洗涤。 [0053] 实施例三 [0054] 本发明提供一种螺栓搓丝工艺，包括搓丝板的热处理步骤： [0055] 淬火、搓丝板的材质为9SiCr,Crl2MoV钢结构，将搓丝板利用淬火夹具固定放入加 热炉进行淬火，淬火规格为870℃*0.4～0.5min/n1111,M6； [0056] 真空热处理、将搓丝板放入真空炉进行再次加热，温度控制在1100℃，并添加氧离 子渗剂； [0057] 渗钒处理、将渗剂和溶盐在盐浴炉在盐溶化后加热到900℃，然后将淬火后的搓丝 板放入炉中保温5h后出炉； [0058] 冷却、搓丝板上下面用黄铜板压冷，且通过压缩空气进行吹冷； [0059] 清洗：将搓丝板水洗干净，清除搓丝板表面残留，进行干燥； [0060] 浸油：将干燥的搓丝板放入机油中进行浸油，浸油时间20分钟。 [0061] 淬火前的准备工作为：将搓丝板表面清洗整理干净，搓丝板用多层报纸包好，然后将搓 丝板装入铁盒中，铁盒四周用木炭粉填满压实，铁盒上面用黄泥密封，按固体渗碳要求入加 热炉加热。 [0062] 渗钒处理前还包括回火步骤：在190℃下将搓丝板回火2h，回火前将搓丝板去油。 [0063] 渗钒处理中渗剂为V0粉末，溶盐为无水硼砂，V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂 后加热。 [0064] 活化剂包括以下重量百分比计的组分：AL 35％，NaHCO3 20％，NaCl30％。 [0065] 氧离子渗剂包括以下重量百分比计的组分：NaOH 35％，NaNO225％，K2CO3 40％， NH4Cl 20％，La2(CO3)3 1.0％。 [0066] V0粉末与无水硼砂混合添加活化剂后加热是以10℃/min的速度升温至350 ℃，保温15分钟。 [0067] 清洗步骤如下：将食盐、氯化钡、铝粉和丙酮混入水中形成清洗溶剂，将搓丝板放 入清洗溶剂中进行清理洗涤。 [0068] 虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的 范围以内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当 在本发明的保护范围以内。 6 6 CN 112458266 A 说明书附图 1/1页 图1 7 7
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