Baggrundsteknologi:
Højstyrkebeslagkræver bratkøling og anløbning i henhold til tekniske krav.Varmebehandling, slukning og tempereringer at forbedre de omfattende mekaniske egenskaber ved fastgørelseselementer for at opfylde den specificerede trækstyrke og udbytteforhold for produkterne. Varmebehandlingsprocessen har en afgørende indflydelse på den indre kvalitet af højstyrkefastgørelseselementer, især deres indre kvalitet. Under afkølings- og anløbningsvarmebehandlingsprocessen indføres der normalt en vis oxiderende gas udefra ovnen. Den oxiderende gas vil reagere med bolten, hvilket forårsager afkulning på boltens overflade. På grund af de forskellige overflade- og indre strukturer har den forskellige udvidelseskoefficienter. Under afkøling kan der opstå overfladerevner, hvilket reducerer produktkvaliteten. Den traditionelle varmebehandlingsproces involverer direkte placering af bolte i en afkølingsovn til højtemperaturafkøling. Under afkøling- og anløbningsprocessen er der tilbøjelighed til at opstå problemer som utilstrækkelig hårdhed i afkølet tilstand, ujævn hårdhed i afkølet tilstand, overdreven afkølingsdeformation og afkølingsrevner. I lyset af dette er det nødvendigt at forbedre den traditionelle varmebehandlingsproces.
Tekniske implementeringselementer:
For at imødegå manglerne ved eksisterende teknologi er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en varmebehandlingsproces til bolte med bedre hærdningseffekt, forbedret produktkvalitet og forlænget produktlevetid.
For at opnå ovenstående mål anvender den foreliggende opfindelse følgende tekniske løsning:
Varmebehandlingsprocessen for bolte omfatter følgende trin:
S1. Affosforisering;
S2. Forbehandling: Placer produktet i en forvarmningsovn, og injicer kontinuerligt højtemperatur nitrogengas i forvarmningsovnen. Efter forvarmning i 2,5 til 3 timer fjernes det, og det placeres i en karbureringsovn til karbureringsbehandling;
S3. Hærdning: Placer produktet i en hærdningsovn, og injicér kontinuerligt nitrogen i hærdningsovnen. Efter nitrogeninjicering i 30-40 minutter, hæv langsomt hærdningsovnens temperatur til 460-500 ℃ og hold den i 15-20 minutter, før den første fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt hærdningsovnens temperatur til 550~700 ℃ og hold den i 20~35 minutter, før den anden fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt hærdningsovnens temperatur til 750-850 ℃ og hold den i 30-45 minutter, før den tredje fase af hærdningsbehandlingen fortsættes.
S4. Oliekøling: Tag det afkølede produkt ud og anbring det i den første afkølingsolietank til oliekøling, omrør hvert 15. minut og hold det i 20-30 minutter; efter fjernelse anbringes det i den anden afkølingsolietank til oliekøling, omrør hvert 15. minut, indtil produkttemperaturen falder til 100 ℃;
S5. Fjernelse af olie: Tag det afkølede produkt ud og lad det stå i 35-45 minutter, og blæs derefter den kølende olie af på produktets overflade med kold luft;
S6. Hærdning: Placer det affedtede produkt i en hærdningsovn til hærdningsbehandling, juster hærdningstemperaturen til 110~180 ℃, og hærdningstiden til 1,5~3 timer. Udfør den første fase af hærdningsbehandlingen; Hæv temperaturen til 370-410 ℃ og hærd i 3-6 timer, før du fortsætter med den anden fase af hærdningsbehandlingen; Efter hærdningsbehandlingen afkøles produktet til stuetemperatur.
I trin s1 ovenfor består rengøringsopløsningen fortrinsvis af følgende massekomponenter: 20-36 dele butylacetat, 10-13 dele polyglykolsyre, 16-20 dele aminoeddikesyre, 13-22 dele ethylacrylat, 5-9 dele oliesyretriethanolaminsalt, 3-16 dele ethanolamin og 18-26 dele vand, hvilket effektivt kan fjerne oliepletter på produktets overflade og undgå at påvirke slukningseffekten.
Mere fortrinsvis er den førnævnte defosforiseringstank udstyret med en defosforiseringsopløsning, som vælger en kaliumhydroxidopløsning med en koncentration på 2,2-6,5 g/l eller en natriumhydroxidopløsning med en koncentration på 2,8-6,9 g/l.
Mere fortrinsvis er den højtemperaturnitrogengas, der indføres i forvarmningsovnen i det førnævnte trin s2, nitrogengassen i bratkølingsovnen i trin s3, med en strømningshastighed på 2,5-3,5 l/t. Ved at forvarme produktet kan rengøringsopløsningen på dets overflade tørres, og den pludselige temperaturstigning i bratkølingsovnen kan undgå at påvirke produktkvaliteten.
Ydermere foretrækkes det, at nitrogenets strømningshastighed i trin s3 ovenfor er 4-5 l/t, hvilket kan fjerne luft fra forvarmningsovnen, undgå oxidationsreaktion mellem ilt og produktet og undgå afkulning, hvilket kan forårsage svigt af gevindfastgørelser og forkorte produktets levetid.
Specifikt er opvarmningshastigheden for bratkølingsovnen i trin s3 ovenfor under opvarmningsperioden til 460-500 ℃ 30-40 ℃/min, opvarmningshastigheden under opvarmningsperioden til 550-700 ℃ er 50-60 ℃/min, og opvarmningshastigheden under opvarmningsperioden til 750-850 ℃ er 70-90 ℃/min. Trinvis opvarmningsbråkølingsbehandling kan forbedre produktets bratkølingseffekt og forbedre produktets kvalitet.
I trin s4 er temperaturen af køleolien i den første køleolietank fortrinsvis 250-300 ℃, og temperaturen af køleolien i den anden køleolietank er 50-70 ℃.
Mere fortrinsvis er temperaturen af den kolde luft i trin s5 ovenfor 30-35 ℃, og vindhastigheden er 20-25 m/s.
Fordelene ved den foreliggende opfindelse er, at varmebehandlingsprocessen for bolten er enkel, nem at betjene og har en god køleeffekt. Ved at forvarme produktet kan rengøringsopløsningen på dets overflade tørres, og den pludselige temperaturstigning i køleovnen kan undgå at påvirke produktkvaliteten; Den højtemperaturnitrogen, der anvendes i forvarmningsovnen, kommer fra køleovnen, hvilket eliminerer varmeanordningen i forvarmningsovnen, hvilket kan spare energiforbrug og reducere produktionsomkostningerne; Indsprøjtning af nitrogen i forvarmnings- og køleovnene kan fjerne luften indeni, undgå oxidationsreaktioner mellem ilt og produktet, hvorved afkulning og svigt af gevindfastgørelseselementer undgås, og produktets levetid forlænges; Trinvis opvarmningskølebehandling kan forbedre produktets køleeffekt og forbedre dets kvalitet; Trinvis oliekølebehandling kan effektivt køle højtemperaturprodukter uden at skade deres kvalitet.
Specifik implementeringsmetode
Det følgende er en specifik introduktion til den foreliggende opfindelse i forbindelse med specifikke udførelsesformer.
Eksempel 1
Varmebehandlingsprocessen for bolte omfatter følgende trin:
S1. Affosforisering;
Rengøringsopløsningen består af følgende komponenter efter masse: 20 dele butylacetat, 10 dele polyglykolsyre, 16 dele aminoeddikesyre, 13 dele ethylacrylat, 5 dele oliesyretriethanolaminsalt, 3 dele ethanolamin og 18 dele vand; Defosforiseringstanken er udstyret med en defosforiseringsopløsning, der bruger en kaliumhydroxidopløsning med en koncentration på 2,2 g/l;
S2. Forbehandling: Placer produktet i en forvarmningsovn, og injicér kontinuerligt højtemperatur nitrogengas i forvarmningsovnen. Efter forvarmning i 2,5 timer tages det ud og placeres i en karbureringsovn til karbureringsbehandling;
S3. Hærdning: Placer produktet i hærdningsovnen, og injicér kontinuerligt nitrogengas i hærdningsovnen. Nitrogengasstrømmen er 4 l/t, og efter injicering af nitrogengas i 30 minutter øges temperaturen i hærdningsovnen langsomt til 460 ℃ med en opvarmningshastighed på 30 ℃/min, og holdes i 15 minutter, før den første fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt temperaturen i hærdningsovnen til 550 ℃ med en opvarmningshastighed på 50 ℃/min, og hold den i 20 minutter, før den anden fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt temperaturen i hærdningsovnen til 750 ℃ med en opvarmningshastighed på 70 ℃/min, og hold den i 30 minutter, før den tredje fase af hærdningsbehandlingen fortsættes.
S4. Oliekøling: Tag det afkølede produkt ud og anbring det i den første afkølingsolietank til oliekøling. Temperaturen på afkølingsolien er 250 ℃, og omrør hvert 15. minut i 20 minutter; efter fjernelse anbringes det i den anden afkølingsolietank til oliekøling, med afkølingsoliens temperatur på 50 ℃, og omrør hvert 15. minut, indtil produkttemperaturen falder til 100 ℃;
S5. Fjernelse af olie: Tag det afkølede produkt ud og lad det stå i 35 minutter. Blæs den kølende olie af på produktets overflade med kold luft ved en temperatur på 30 ℃ og en vindhastighed på 20 m/s;
S6. Hærdning: Anbring det affedtede produkt i en hærdningsovn til hærdningsbehandling, juster hærdningstemperaturen til 110 ℃, og hærdningstiden til 1,5 timer. Udfør den første fase af hærdningsbehandlingen; Hæv temperaturen til 370 ℃, hærd i 3 timer, og fortsæt med den anden fase af hærdningsbehandlingen; Efter hærdningsbehandlingen afkøles produktet til stuetemperatur.
Den højtemperaturnitrogengas, der indføres i forvarmningsovnen i trin s2 i denne udførelsesform, er nitrogengassen fra køleovnen i trin s3, og strømningshastigheden for den højtemperaturnitrogengas er 2,5 l/t.
Eksempel 2
Procestrinene i denne udførelsesform er de samme som i eksempel 1, bortset fra de specifikke procesbetingelser, som omfatter følgende trin:
S1. Affosforisering: Kom produktet i rengøringsmaskinen, og hæld rengøringsopløsningen i, indtil produktet er helt nedsænket i rengøringsopløsningen. Juster rengøringstemperaturen til 50 ℃, og rør hvert 15. minut. Efter 3 timers rengøring tages produktet ud, og det lægges i affosforiseringstanken til affosforiseringsbehandling.
Rengøringsopløsningen består af følgende komponenter efter masse: 36 dele butylacetat, 13 dele polyglykolsyre, 20 dele aminoeddikesyre, 22 dele ethylacrylat, 9 dele oliesyretriethanolaminsalt, 16 dele ethanolamin og 26 dele vand; Defosforiseringstanken er udstyret med en defosforiseringsopløsning, som er valgt som en kaliumhydroxidopløsning med en koncentration på 6,5 g/l eller en natriumhydroxidopløsning med en koncentration på 6,9 g/l;
S2. Forbehandling: Placer produktet i en forvarmningsovn, og injicer kontinuerligt højtemperatur nitrogengas i forvarmningsovnen. Efter forvarmning i 3 timer tages det ud og placeres i en karbureringsovn til karbureringsbehandling;
S3. Hærdning: Placer produktet i hærdningsovnen, og injicér kontinuerligt nitrogengas i hærdningsovnen. Nitrogengasstrømmen er 5 l/t, og efter injicering af nitrogengas i 40 minutter øges temperaturen i hærdningsovnen langsomt til 500 ℃ med en opvarmningshastighed på 40 ℃/min, og holdes i 20 minutter, før den første fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt temperaturen i hærdningsovnen til 700 ℃ med en opvarmningshastighed på 60 ℃/min, og hold den i 35 minutter, før den anden fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt temperaturen i hærdningsovnen til 850 ℃ med en opvarmningshastighed på 90 ℃/min, og hold den i 45 minutter, før den tredje fase af hærdningsbehandlingen fortsættes.
S4. Oliekøling: Tag det afkølede produkt ud og anbring det i den første afkølingsolietank til oliekøling. Temperaturen på afkølingsolien er 300 ℃, og omrør hvert 15. minut i 30 minutter; efter fjernelse anbringes det i den anden afkølingsolietank til oliekøling, med afkølingsoliens temperatur på 70 ℃, og omrør hvert 15. minut, indtil produkttemperaturen falder til 100 ℃;
S5. Fjernelse af olie: Tag det afkølede produkt ud og lad det stå i 45 minutter. Blæs den kølende olie af på produktets overflade med kold luft ved en temperatur på 35 ℃ og en vindhastighed på 25 m/s;
S6. Hærdning: Anbring det affedtede produkt i en hærdningsovn til hærdningsbehandling, juster hærdningstemperaturen til 180 ℃, og hærdningstiden til 3 timer. Udfør den første fase af hærdningsbehandlingen; Hæv temperaturen til 410 ℃, hærd i 6 timer, og fortsæt med den anden fase af hærdningsbehandlingen; Efter hærdningsbehandlingen afkøles produktet til stuetemperatur.
Den højtemperatur nitrogengas, der indføres i forvarmningsovnen i trin s2 i denne udførelsesform, er nitrogengassen fra køleovnen i trin s3 med en strømningshastighed på 3,5 l/t for højtemperatur nitrogengas.
Eksempel 3
Procestrinene i denne udførelsesform er de samme som i eksempel 1, bortset fra de specifikke procesbetingelser, som omfatter følgende trin:
S1. Affosforisering;
Rengøringsopløsningen består af følgende komponenter efter masse: 28 dele butylacetat, 12 dele polyglykolsyre, 18 dele aminoeddikesyre, 18 dele ethylacrylat, 7 dele oliesyretriethanolaminsalt, 10 dele ethanolamin og 22 dele vand; Defosforiseringstanken er udstyret med en defosforiseringsopløsning, som er valgt som en natriumhydroxidopløsning med en koncentration på 4,5 g/l;
S2. Forbehandling: Placer produktet i en forvarmningsovn, og injicer kontinuerligt højtemperatur nitrogengas i forvarmningsovnen. Efter forvarmning i 2,7 timer fjernes det, og det placeres i en karbureringsovn til karbureringsbehandling;
S3. Hærdning: Placer produktet i hærdningsovnen, og injicér kontinuerligt nitrogengas i hærdningsovnen. Nitrogengasstrømmen er 4,5 l/t, og efter injicering af nitrogengas i 35 minutter øges temperaturen i hærdningsovnen langsomt til 480 ℃ med en opvarmningshastighed på 35 ℃/min, og holdes i 18 minutter, før den første fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt temperaturen i hærdningsovnen til 575 ℃ med en opvarmningshastighed på 55 ℃/min, og hold den i 27 minutter, før den anden fase af hærdningsbehandlingen fortsættes. Øg langsomt temperaturen i hærdningsovnen til 800 ℃ med en opvarmningshastighed på 80 ℃/min, og hold den i 38 minutter, før den tredje fase af hærdningsbehandlingen fortsættes.
S4. Oliekøling: Tag det afkølede produkt ud og anbring det i den første afkølingsolietank til oliekøling. Temperaturen på afkølingsolien er 275 ℃, og omrør hvert 15. minut i 25 minutter; efter fjernelse anbringes det i den anden afkølingsolietank til oliekøling, med afkølingsoliens temperatur på 60 ℃, og omrør hvert 15. minut, indtil produkttemperaturen falder til 100 ℃;
S5. Fjernelse af olie: Tag det afkølede produkt ud og lad det stå i 40 minutter. Blæs den kølende olie af på produktets overflade med kold luft, med en temperatur på 33 ℃ og en vindhastighed på 22 m/s;
S6. Hærdning: Placer det affedtede produkt i en hærdningsovn til hærdningsbehandling, juster hærdningstemperaturen til 145 ℃, og hærdningstiden til 2,2 timer. Udfør den første fase af hærdningsbehandlingen; Hæv temperaturen til 390 ℃, hærd i 4,5 timer, og fortsæt med den anden fase af hærdningsbehandlingen; Efter hærdningsbehandlingen luftafkøles produktet til stuetemperatur.
Den højtemperaturnitrogen, der indføres i forvarmningsovnen i trin s2 i denne udførelsesform, er nitrogenet i køleovnen i trin s3 med en strømningshastighed på 3 l/t.
Mekanisk ydeevnetestning
Ifølge testresultaterne kan det ses, at styrkeniveauet for de bolte, der er behandlet ved varmebehandlingsprocessen ifølge den foreliggende opfindelse, er over 10,5, hvilket opfylder kvalitetskravene.
Varmebehandlingsprocessen for bolten ifølge den foreliggende opfindelse er enkel, nem at betjene og har en god køleeffekt. Ved at forvarme produktet kan rengøringsopløsningen på dets overflade tørres, og den pludselige temperaturstigning i køleovnen kan undgå at påvirke produktkvaliteten. Højtemperaturnitrogenet, der anvendes i forvarmningsovnen, kommer fra køleovnen, hvilket eliminerer varmeanordningen i forvarmningsovnen, hvilket kan spare energiforbrug og reducere produktionsomkostningerne. Indsprøjtning af nitrogen i forvarmnings- og køleovnene kan fjerne luften indeni, undgå oxidationsreaktioner mellem ilt og produktet, hvorved afkulning og svigt af gevindfastgørelseselementer undgås, og produktets levetid forlænges. Trinvis opvarmningskølebehandling kan forbedre produktets køleeffekt og forbedre dets kvalitet. Trinvis oliekølebehandling kan effektivt køle højtemperaturprodukter uden at skade deres kvalitet.
I beskrivelsen af denne specifikation betyder henvisningen til termer som "én udførelsesform", "nogle udførelsesformer", "eksempler", "specifikke eksempler" eller "nogle eksempler", at de specifikke træk, strukturer, materialer eller træk, der er beskrevet i forbindelse med udførelsesformen eller eksemplet, er inkluderet i mindst én udførelsesform eller et eksempel på den foreliggende opfindelse. I denne specifikation refererer de skematiske udtryk for ovenstående termer ikke nødvendigvis til de samme udførelsesformer eller eksempler. Desuden kan de specifikke træk, strukturer, materialer eller træk, der er beskrevet, kombineres på en passende måde i en eller flere udførelsesformer eller eksempler.
Ovenstående viser og beskriver de grundlæggende principper, hovedtræk og fordele ved den foreliggende opfindelse. Teknikere i denne branche bør forstå, at ovenstående udførelsesformer på ingen måde begrænser den foreliggende opfindelse, og at enhver teknisk løsning, der opnås gennem tilsvarende erstatning eller tilsvarende transformation, falder inden for beskyttelsesområdet for den foreliggende opfindelse.
Opslagstidspunkt: 4. april 2023