[发明专利]一种冷挤压用18CrNi8盘卷冷拔材制造方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及冶金行业18CrNi8合金钢的制造方法，具体地，涉及一种18CrNi8盘卷冷拔材制造方法以及按照该方法生产出的18CrNi8盘卷冷拔材，能适用于冷挤压成型加工。

背景技术

18CrNi8是合金钢的一个种类。合金钢(alloy steel)，即钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢。在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

18CrNi8合金钢是制造各类汽车发动机、船舶引擎关键材料，通常作为制作内燃机喷油嘴针阀精密偶件，是油嘴中关键材料之一。18CrNi8钢的特点是：碳含量在0.15～0.20％，铬含量在1.80～2.10％，镍含量在1.80～2.10％，硅含量在0.15～0.40％，锰含量在0.40～0.60％，用于制造发动机内燃机喷油嘴针阀精密偶件，广泛应用于各类汽车发动机、船舶引擎等设备中。

目前，钢铁制造商提供的18CrNi8合金钢产品，能适用于切削成型加工，其特点是：(1)通常的供货状态是以锻材、冷拉棒材、冷拉钢丝、热轧退火盘卷形式交货；(2)其主要性能要求：在确保组织为铁素体+珠光体，不允许出现非平衡组织前提下，退火的硬度指标通常在195HBW～225HBW之间，其中HBW表示布氏硬度(Brinell Hardness)。

“切削成型加工”形式与“冷挤压成型加工”形式，是二种不同的成型方式，所述切削加工是指：用刀具从金属材料(毛坯)上切去多余的金属层，获得几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生产方法。所述冷挤压就是把金属毛坯放在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。目前，我国已能对铅、锡，铝、铜、锌及其合金、低碳钢、中碳钢、工具钢、低合金钢与不锈钢等金属进行冷挤压，甚至对轴承钢、高碳高铝合金工具钢、高速钢等也可以进行一定变形量的冷挤压。

适用于切削成型加工的18CrNi8合金钢产品，由于硬度较高，导致硬度及表面状态在挤压时模具损耗大，模具损坏多，材料的利用率较低，不能适应连续的冷挤压生产，使得经切削成型加工的18CrNi8合金钢产品适用范围较狭窄，不能适应冷挤压成型加工。理论上以“冷挤压成型加工”形式制作的产品比“切削成型加工”形式，具有“金属浪费少、成本低”的优点，受到机械制造商的欢迎。

能适应冷挤压成型加工的18CrNi8合金钢产品，是合适的盘卷冷拔材，也就是说：不是全部的18CrNi8合金钢盘卷冷拔材产品，都能适应“冷挤压成型加工”要求，只有部分18CrNi8合金钢盘卷冷拔材产品，能适应“冷挤压成型加工”要求。

因此，需要一种能够适应“冷挤压成型加工”要求的18CrNi8合金钢产品。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于设计一种冷拔生产方法，用于适合冷挤压用的18CrNi8盘卷的冷拔生产，从而将原有的冷拔棒材工艺改变调整为冷拔盘卷工艺；对原有的去应力退火工艺变更为再结晶退火工艺；对原有的退火后涂油交货工艺变更为盘卷润滑处理的工艺生产方法。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种冷挤压用18CrNi8盘卷冷拔材制造方法，其工艺流程包括热轧退火处理、冷拔盘卷处理、再结晶退火处理和表面润滑处理流程，所述冷拔盘卷处理包括如下流程：盘卷、开卷和预矫、抛丸、拉拔和在线弯卷收集，所述表面润滑处理包括如下流程：硫酸酸洗、上皮膜剂、上润滑剂和吹干，其特征在于：

所述冷拔盘卷处理过程中，单道次冷变形量控制范围为20～35％，拉拔速度30～50m/min，

所述在线弯卷收集后得到的盘园：外径1000～1150mm，内径850～1000mm，挠度小于3mm；

所述再结晶退火处理过程中，控制要求为：使经过冷拔盘卷处理后的盘园随炉升温到690～710℃，保温8～10小时后，待冷却罩冷却到140℃或以下温度时出炉；

所述上皮膜剂流程中，所述皮膜剂溶液的控制：总酸度：35～42点，游离酸度：5.5～7.0点；所述皮膜剂浸渍温度：70～85℃，浸渍时间：5～10min；

所述上润滑剂流程中，所述润滑剂溶液的控制：LS-2液溶度5～7％，溶液PH值为8-9；润滑剂浸渍温度控制在85～95℃，浸渍时间控制在4～5min。

更优选地，所述冷拔流程通过冷拔用模具完成，所述冷拔用模具的尺寸如下：