本发明专利技术公开一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料的生产工艺，包括有以下步骤：（1）选材：选取合金钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.34-0.37%的C、0.16-0.34%的Si、0.61-0.89%的Mn、0.015-0.025%的P、0.010-0.020%的S、0.91-1.19%的Cr、0.16-0.29%的Mo，其余为Fe；（2）球化退火：将合金钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到稳定奥氏体区，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉；（3）酸洗磷化；（4）冷拉。经过本发明专利技术生产得到的线材其晶粒细化、等轴化，并在变形期间要保持稳定，平均晶粒度≥10级，线材具备超塑性变形能力，球化率≥5级，磷化膜致密均匀，具有较高的润滑性能，减少设备损耗30%以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及线材处理领域技术，尤其是指一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料的生产工艺。
技术介绍
六角螺栓紧固件作为是最常用、最简单、最有效的联接方式之一，具有悠久的发展历史。其具有联结力强、方便拆装等优点，通过标准化，可大批量生产，因此其成本低、价格便宜，现已广泛应用于各行各业。随着材料和制造工艺的进步，各种材料、各种类型的新型螺栓紧固件大量涌现，并承担着更重要的作用。螺栓紧固件在不断的发展中被赋予越来越重要的作用，对我们的生产和生活产生越来越深入的影响。六角螺栓紧固件由于具有承载能力强、可靠性高、互换性好、使用成本低等特点，因而广泛应用于机械、航天航空、土木等工程领域。具统计，一节火车车箱需要紧固件1210个，其中包括155个螺栓、121个螺母、900个铆钉和许多个其它紧固件，一架洛克霍德C5A运输机需用266万多个紧固件，一辆坦克需用7000多个紧固件。钢结构建筑被誉为21世纪的绿色建筑之一，螺栓连接是钢结构结点的重要连接方式。随着材料科学和加工工艺的进步，螺栓紧固件也得到了飞速发展。为了应对汽车、摩托车行业高性能化和轻型化的要求，高强度螺栓得到大量应用。在汽车行业，8.8级以下的螺栓的使用量已经十分有限，广泛采用高强度螺栓。目前国内用于生产10.9级以上超高强度大直径六角螺栓的材料有SCM435、35CrMo、40Cr、42CrMo等中碳合金钢，虽然其拥有良好的力学性能，但实际生产难题大，问题如下：1.易开裂，成品率低。由于碳和合金成份含量高、材质硬，在冷镦成型时因塑性不够，易造成其开裂，造成大量的废品。2.设备重型化，成本高。现代高强度螺栓的生产都采用多工位冷镦机，在常温下进行。而对于大直径六角螺栓，其加工变形量大，加上现有材料硬度高、对冷镦机吨位要求提高，较低吨位的冷镦机无法生产。并且，目前我国市场上，螺栓产品结构非常不合理，一方面普通低强度螺栓市场已经饱和、产品大量积压、生产能力过剩，而另一方面所需要的高强度、大规格、异形螺栓短缺严重、供不应求，长期需要进口，而我国在原材料和制作工艺方面都与国际上存在着差距。采购的国内原材料的质量稳定性差、规格不适宜，影响了螺栓制作的热处理工艺，在浪费财力、物力的同时，影响了螺栓的质量。高强度螺栓钢的质量、尺寸、外形都与国外同类产品存在一定差距。线材的元素含量波动大、差异大、均匀性差，导致螺栓产品热处理后的心部和边缘处的性能差异大。鉴于此，有必要研究开发一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料的生产工艺，其能有效解决现有之大直径六角螺栓硬度高、塑形不好的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料的生产工艺，包括有以下步骤：（1）选材：选取合金钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.34-0.37%的C、0.16-0.34%的Si、0.61-0.89%的Mn、0.015-0.025%的P、0.010-0.020%的S、0.91-1.19%的Cr、0.16-0.29%的Mo，其余为Fe；（2）球化退火：将合金钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到稳定奥氏体区，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉；（3）酸洗磷化：利用酸溶液去除合金钢材料表面上的氧化皮，然后对合金钢材料进行磷化处理，使得在线材表面上形成磷化膜；（4）冷拉：利用拉丝机对合金钢材料进行拉拔，采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率≥50%，部分压缩率≤10%。作为一种优选方案，所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。作为一种优选方案，所述酸溶液包括有盐酸和磷酸，利用盐酸去除合金钢材料表面上的氧化皮，利用磷酸使去除表面氧化皮的合金钢材料附着一层磷化膜。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：经过本专利技术生产得到的线材其晶粒细化、等轴化，并在变形期间要保持稳定，平均晶粒度≥10级，线材具备超塑性变形能力，球化率≥5级，磷化膜致密均匀，具有较高的润滑性能，减少设备损耗30%以上，并且产品直径≥10.0mm，线材满足生产10.9级以上六角螺栓要求；产品各项性能明显优于目前市场类似产品，可更好的应用于大直径六角螺栓加工，延长生产设备和模具的使用性能及寿命，有效降低生产成本，具有良好的市场前景，为公司创造可观的经济效益。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是本专利技术之较佳实施例的生产流程示意图。具体实施方式请参照图1所示，本专利技术揭示一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料的生产工艺，包括有以下步骤：（1）选材：选取合金钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.34-0.37%的C、0.16-0.34%的Si、0.61-0.89%的Mn、0.015-0.025%的P、0.010-0.020%的S、0.91-1.19%的Cr、0.16-0.29%的Mo，其余为Fe；材料进料检验时特别对S、P含量严格控制，对化学成分偏析，内部组织状况、原始尺寸精度以及各种性能波动的稳定性方面更为严格控制，以满足生产的需要，在钢铁材料中加入了Cr、Mo元素，可以细化晶粒，强化晶格，能够有效地提高钢的淬透性和回火抗力，所以可以进一步提高钢的强度，改善钢的机械性能。（2）球化退火：将合金钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到稳定奥氏体区，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉。所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。全过程在甲醇气氛中进行，以确保其不被脱碳。整个过程关键在于对温度控制，如果保温温度过高，渗碳体就会均匀溶于奥氏体中，从而形成单一均匀的奥氏体组织，按照球化理论，均匀的奥氏体很难转变成球状渗碳体组织，同理，当保温温度较低时，渗碳体没有被充分溶断，也很难得到球化组织。（3）酸洗磷化：利用酸溶液去除合金钢材料表面上的氧化皮，然后对合金钢材料进行磷化处理，使得在线材表面上形成磷化膜。所述酸溶液包括有盐酸和磷酸，利用盐酸去除合金钢材料表面上的氧化皮，利用磷酸使去除表面氧化皮的合金钢材料附着一层磷化膜。酸洗磷化处理针对钢材除锈和防锈设计，具有除锈力强，基体腐蚀性小，耐腐蚀性能好等特点，经磷化润滑后线材耐腐蚀时间大大增加，为后续加工和运输提供强有力的保障，同时由于其表面致密性及具有良好的润滑性，大大的延长了设备、耗材的使用寿命。并且，工艺在酸洗工序使用盐酸和磷酸混合酸代替单一的盐酸有效提高线材的耐腐蚀性能，同时在酸洗槽液中加入少量有机促进剂使酸洗时间缩短一倍以上，降低线材产生轻脆现象的可能性；该工艺在磷化工序前采用羧酸活化线材表面，能有效减少磷化时间并能使磷化膜更加致密均匀同时还能有效降低膜厚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料的生产工艺，其特征在于：包括有以下步骤：（1）选材：选取合金钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.34‑0.37%的C、0.16‑0.34%的Si、0.61‑0.89%的Mn、0.015‑0.025%的P、0.010‑0.020%的S、0.91‑1.19%的Cr、0.16‑0.29%的Mo，其余为Fe；（2）球化退火：将合金钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到稳定奥氏体区，保温4‑6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20‑30℃，保温3‑4小时，再随炉冷却至出炉；（3）酸洗磷化：利用酸溶液去除合金钢材料表面上的氧化皮，然后对合金钢材料进行磷化处理，使得在线材表面上形成磷化膜 ；（4）冷拉：利用拉丝机对合金钢材料进行拉拔，采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率≥50%，部分压缩率≤10%。
【技术特征摘要】
1.一种大直径六角螺栓用超塑性钢铁材料的生产工艺，其特征在于：包括有以下步骤：
（1）选材：选取合金钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.34-0.37%的C、0.16-0.34%的Si、0.61-0.89%的Mn、0.015-0.025%的P、0.010-0.020%的S、0.91-1.19%的Cr、0.16-0.29%的Mo，其余为Fe；
（2）球化退火：将合金钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到稳定奥氏体区，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉；
（3）酸洗磷化...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓之强，王斯华，
申请(专利权)人：东莞市科力钢铁线材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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