[发明专利]一种自紧螺母及自紧垫片的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种自紧螺母及自紧垫片的热处理工艺，包括如下步骤：2.1)材料成型步骤、2.2)装炉步骤、2.3)淬火处理步骤、2.4)回火处理步骤；本发明提供了耐高温、耐磨损、高淬透性的一种自紧螺母及自紧垫片的热处理工艺。

技术领域

本发明涉及制造领域，更涉及一种自紧螺母及自紧垫片的热处理工艺。

背景技术

耐高温紧固件是化工行业生产中的一种重要连接件，随着工业技术的发展得到了广泛地使用。但又因为其防松性能不足，经常出现位移并泄露现象。化工用紧固件工作环境恶劣，在化工冷热循环过程中不断地承受着热载荷作用。目前我国的大多数化工企业，高温紧固件使用寿命比较低，且安装过程复杂，问题点维修较多。实践证明，在耐高温紧固件设计和制造过程中，若能选用恰当的钢材，确定合理的热处理工艺，对充分发挥材料的潜在性能、降低成本、提高锤锻模具的质量和使用寿命都将起到重大的作用。耐高温自紧螺母使用寿命与许多因素有关，各种因素在耐高温自紧螺母失效中所占比例为：热处理占52.2％、原材料占17.8％、产品结构及工艺占10％、设计占3.3％。数据与实际情况表明，耐高温自紧螺母的全失效中，热处理工艺不当引起的失效居首位。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了耐高温、耐磨损、高淬透性的一种自紧螺母及自紧垫片的热处理工艺。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种自紧螺母及自紧垫片的热处理工艺，具体包括如下步骤：

2.1)材料成型步骤：选取耐高温合金钢，并控制其中的碳及碳化物含量，将碳质量控制在0.3％～0.5％，并加入少量铬、钼、钒、镍、锰、硅，且加入少量钼或钨，形成新的耐热合金材料；新的耐热合金材料经过冷镦成型后形成自紧螺母或自紧垫片；

2.2)装炉步骤：自紧螺母或自紧垫片装炉时，放入的相邻的自紧螺母或自紧垫片之间不小于50mm，自紧螺母或自紧垫片与装料工装、炉壁之间的间隔不小于50mm；装炉长度不大于炉子有效长度的3/4；若同炉加工的自紧螺母或自紧垫片的尺寸大小有差异，将其中尺寸大的放在炉子的内侧，尺寸小的靠近炉门摆放；

2.3)淬火处理步骤：包括升温和预热处理、保温处理和冷却处理；

升温和预热处理时，自紧螺母应分别在700℃～750℃、900℃～950℃温度下预热均温；自紧垫片的回火温度超过500℃，必须在250℃～300℃预热，回火温度超过700℃，必须在500℃～550℃再次预热；

保温处理时，自紧螺母或自紧垫片在1010～1050℃保温；

冷却处理，当自紧螺母和自紧垫片出炉后需在空气中预冷，M64标准以上的自紧螺母或自紧垫片空冷约7min～10min，M64标准以下的自紧螺母或自紧垫片空冷约5min～7min；然后进行油冷，冷却油温在20℃～70℃之间，淬火油的最高使用温度应低于其闪点的60℃～80℃；为保证自紧螺母或自紧垫片的冷却均匀性，选择适当的冷却运动方向，运动时间根据自紧螺母或自紧垫片的规格而定，然后静止冷却；

自紧螺母或自紧垫片出油温度控制在150℃～200℃之间，此时自紧螺母或自紧垫片提出油面只冒青烟而不着火，淬火后金相组织为板条马氏体、粒状碳化物和少量残留奥氏体；

2.4)回火处理步骤：自紧螺母和自紧垫片出油后立即装炉回火，当采用降温回火时，炉温必须降至300℃以下；回火装炉顺序应和淬火处理时保持一致，回火必须进行两次，来消除残余应力，自紧螺母和自紧垫片上组织为回火索氏体和粒状碳化物。