不锈耐热钢螺栓的热处理生产工艺流程
栏目：热处理知识；
作者：城池工业炉；
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发布时间：2015-08-10
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不锈耐热钢螺栓的热处理生产工艺流程
备料—固溶—冷镦—再结晶退火—去应力回火—切六角头—搓丝—清洗—稳定化处理—时效—着色上蜡。
冷镦用耐热0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢丝牌号化学成分符合GB/T1221或GB/T14992标准，固溶状态交货，室温硬度≥200HRW。为了达到M8螺栓丝坯尺寸φ7.02-φ7.05必须经过材料高温拉拔,这时材料硬度可达到38HRc以上,不能进行冷镦成型,应进行固溶处理,以达到软化的目的。
2．1．1 固溶
成品丝固溶温度采用990±10℃保温1.5h,然后水冷。固溶处理，就是将刚加热至高温，使碳化物得到充分溶解，然后迅速冷却，得到单一奥氏体组织。经固溶处理后，硬度最低、塑性韧度良好，硬度在17-20HRc，这时加工成型性能最好。
固溶处理采用井式滲碳加热炉RQ3-90-9D设备。通常耐热钢热处理保护气氛主要是氩气，但氩气难以购买。一般可用放热式气氛或氮基气氛，我们采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制。（以下再结晶退火830-850℃加热；稳定化处理830-850℃加热，工序操作同）。
该钢材固溶处理加热时多采用预热或分段加热，由于螺栓丝坯直径较小，加上形状简单，可在炉温到达工艺温度≤100℃（约900℃加热）时入炉。
由于井式滲碳加热炉分上、下区控温，当炉内所有热电偶指示温度都达到工艺温度（990℃）时，开始计算保温时间90min。
2．1．2 再结晶退火
0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢制M8*20、M8*45六角头螺栓是采用二模二冲（双击整模）冷镦机生产，冷镦成型后冷作硬化倾向比较大，必须进行再结晶退火，温度830-850℃、保温2-3h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护。在该温度下加热时碳化物沿晶界及滑形线析出，硬度下降。后续再去应力回火700-710℃，保温2-3h，硬度在18-23HRc。虽然比冷镦后硬度只是略有下降，但由于奥氏体晶粒进行再结晶退火后，在冲床切
六角头边时容易断屑，抗变形能力下降，Cr12MoV钢切边模使用寿命可达2万件以上。
2．2 最后的热处理工艺
六角头螺栓经搓丝完工，要经过清洗用碱性溶液洗净磷化膜，便于在热处理后着色（近似发黑颜色）。
0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢合金元素铬、镍含量相对较低，故抗氧化的温度仅在800℃以下，但是含弥散强化相形成元素（V、Al、Ti）量相对较高，在固溶体基体上可形成化合物强化相，所以常用热处理形式为固溶处理+时效。通过固溶处理，可以使合金固溶强化；通过时效处理，可以使合金析出细小强化相〔VC、Ni3Al、Ni3Ti，Ni3（Al﹒Ti）〕碳化物,从而提高室温和高温强度。
在固溶处理后螺栓经过前几道工序加工，为了获得一定数量的碳化物使钢强化必须进行调整处理，我们采用830-850℃稳定化处理工艺，在此温度范围内，Cr23C6碳化物将溶解，保温5h水冷或采用喷水冷却，以快速通过析出碳化物的温度区间，而TiC、VC碳化物仍然稳定，由此提高螺栓的抗晶界腐蚀能力。
不论经过何种调整处理后，螺栓还需进行时效处理，它是使钢强化的途径，由固溶体中析出弥散碳化物质点而使钢硬度提高。
时效温度选择690-710℃，保温12-16h空冷。检测结果见表。
| 热处理工艺 | 力学性能 | 力学性能 | 力学性能 |
| 热处理工艺 | 抗拉强度Rm/MPa | 屈服强度Re/MPa | 硬度/HRc |
| 690*16h | 919--928 | 850—870 | 28--31 |
| 700*12h | 934—956 | 866—891 | 31--34 |
| 710*14h | 943--984 | 883--902 | 32--36 |
