[发明专利]一种超高强度紧固件的制造工艺

说明书

本发明公开了一种超高强度紧固件的制造工艺，创造性的采用极普通的国产即有钢材20MN2和30MN2，运用工艺：淬火→冷却→球化退火→冷镦搓丝→热处理(加热，急冷，回火)→清洗→表面处理(发黑，镀锌或镍)→防蚀处理，制造出外企使用极其优质的钢材制作的超高强度紧固件，打破进口高强度紧固件的垄断地位，性价比极高，填补国内空白。目前我国紧固件生产有规模企业，一般生产10.9级及以下级别的紧固件，12.9级的国标已有，但能生产制造的企业几乎没有。超高强度螺母与超高强度螺栓配套使用，力学及物理性能类同，制造工艺相同。

技术领域

本发明涉及一种超高强度紧固件的制造工艺，涵盖了机械制造业包括铸、锻、镦、金加工，涉及金属学、金相学、材料力学、热处理技术。创造性的采用极普通的国产即有钢材(例如：20Mn2和30Mn2)，运用一种特殊的热处理工艺，做出国外企业使用极其优质合金钢材才能制作的超高强度紧固件，填补这一技术领域国内空白。

背景技术

在电子产品、冶金、化工、建筑、轨道交通、航天、航空等行业所应用的机电设备、工装和工具都要用到紧固件，并且对高强度的螺栓、螺钉、螺柱和螺母紧固件技术性能的要求很高。目前我国紧固件生产的规模企业，一般生产10.9级及以下级别的紧固件，通常采用高强度材料制造。高强度螺栓的螺杆、螺帽和垫圈，常用45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢、35CrMoA等制作。12.9级的国标已有，但能生产制造的企业很少，绝大多数依赖进口。例如美国UNBRAKO公司生产的UNBRAKO牌高强度紧固件，广泛用于我国钢铁、有色金属、电力、汽车、机械设备、电气仪表、环境设备等生产制造型企业，原材料受限，价格过高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，创造性的采用极普通的国产即有钢材，运用独特的工艺，制造生产出国外企业使用极其优质的钢材才能制作的超高强度紧固件。

为解决上述技术问题，本发明采用的方案如下：

一种超高强度紧固件的制造工艺，在亚共析钢范围内钢种20Mn2或30Mn2。

工艺方案：淬火→冷却→球化退火→冷镦搓丝→热处理(加热，急冷，回火)→清洗→表面处理(发黑，镀锌或镍)→防蚀处理。

上述技术方案中，进一步地，所述M12以下规格紧固件，选用20Mn2。

上述技术方案中，进一步地，所述M12～M20以下规格紧固件，选用30Mn2。

上述技术方案中，进一步地，所述工件在等温720℃球化退火4小时后随炉冷却至500℃以下出炉空冷。

上述技术方案中，进一步地，所述工件回火温度根据钢材成分中含锰量及含碳量上限而定，控制在360±20℃。

上述技术方案中，进一步地，所述选用钢种20Mn2在盐浴炉加热温度控制在880℃～900℃。

上述技术方案中，进一步地，所述选用钢种30Mn2在盐浴炉加热温度控制在860℃。本发明所具有的有益效果：

在各行业向高、精、尖，轻盈化、智能化发展阶段，特别是军工、航天、航空、航海、高铁、地铁均能运用到性价比极高的国产化超高强度紧固件，节省大量外汇。

本发明创造性的采用极普通的国产即有钢材，制造出性能等同甚至超过外企优质钢材制成的高强度紧固件，打破进口高强度紧固件的垄断地位，填补国内空白，性价比极高，战略意义非凡。

附图说明

图1为M12以下规格的高强度紧固件，用20Mn2钢的制造工艺图。

图2为M12～M20以下规格的高强度紧固件，用30Mn2钢的制造工艺图。

具体实施方式

如图1，M12以下规格，用材料20Mn2钢；