[发明专利]一种电动工具用高强度螺栓的热处理方法

说明书

本发明揭示了一种电动工具用高强度螺栓的热处理方法，包括如下步骤：锻造螺栓；对螺栓毛坯进行机加工并留有热处理变形量；螺栓精加工；将螺栓半成品送至在气氛保护及计算机控制下的全自动盐淬设备中；加热至820℃～920℃后保温35分钟～80分钟进行奥氏体化处理；投入到全自动盐淬设备盐浴炉的盐槽中并迅速降温至300℃～400℃后保温1小时～2小时进行等温淬火热处理；常温条件下水洗；干燥后得到等温淬火螺栓；螺栓表面发黑处理。该方法可使传统12.9级螺栓经该盐浴等温淬火热处理后，强度增加至14.9级，抗拉强度达到1500MPa～1600MPa，满足了大功率电动工具的使用工况；同时，经热处理后的高强度螺栓变形量小、耐磨性增强，使用寿命延长。

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，具体涉及一种电动工具用高强度螺栓的热处理方法，属于金属材料加工领域。

背景技术

高强度螺栓是机械行业使用最为广泛的紧固件，国内目前通常采用40Cr和42CrMo生产高强度螺栓，其最高强度级别为1200MPa（12.9级）。传统M10x35/12.9级螺栓应用于电钻、电动砂轮机、电动扳手和电动螺丝刀等大功率电动工具时，由于高强度螺栓具有很高的缺口敏感性，当抗拉强度超过1200MPa时，延迟断裂现象突出，易在缺口集中部位如杆与头部的过度处或螺纹根部产生延迟断裂和疲劳断裂而导致早期失效。

轻量化、大功率是电动工具的发展方向，通过提高螺栓强度，不仅可以减轻电动工具自身重量，还可以将与螺栓相连接的部件尺寸经优化设计而减小，使得电动工具在满足使用工况的同时保证了外形尺寸的紧凑性。传统12.9级螺栓采用42CrMo钢，其常用的热处理工艺为：首先加热到870℃进行奥氏体化、后在室温下进行油淬火、再回火的调质工艺，最终获得回火马氏体的金相组织，其抗拉强度为1250MPa～1350MPa，不能满足大功率、轻量化电动工具的使用要求。

综上所述，如何克服上述缺陷从而提高螺栓机械强度，以解决其应用于大功率电动工具出现的早期失效问题，就成为本领域工作人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，为此，本发明提供一种电动工具用高强度螺栓的热处理方法，可将传统M10x35/12.9级螺栓升级为14.9级，抗拉强度达到1500MPa～1600MPa，可以满足大功率电动工具的使用工况。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

本发明揭示了一种电动工具用高强度螺栓的热处理方法，包括如下步骤：

(1)锻造符合要求的高强度螺栓；

(2)锻造后，对螺栓毛坯进行机加工，机加工时留有热处理变形量；

(3)将机加工后的螺栓毛坯进行精加工，得到螺栓半成品；

（4）将精加工后的螺栓半成品送至在气氛保护及计算机控制下的全自动盐淬设备中；

（5）在全自动盐淬设备的加热炉中，将螺栓加热至820℃～920℃后保温35分钟～80分钟进行奥氏体化处理；

（6）将经过步骤 （5） 奥氏体化处理后的螺栓投入到全自动盐淬设备盐浴炉的盐槽中，在盐槽中迅速降温至300℃～400℃后保温1小时～2小时进行等温淬火热处理，获得贝氏体金相组织；

（7）将螺栓从盐浴炉中取出，室温条件下用水清洗；

（8）经过清洗及干燥后得到等温淬火高强度螺栓；

（9）对等温淬火高强度螺栓进行表面发黑处理，得到高强度螺栓成品。

优选地，根据本发明的电动工具用高强度螺栓的热处理方法，所述步骤(1)中高强度螺栓的材质为42CrMo。