本发明专利技术涉及一种六角合金工具钢S2的成型工艺，步骤为喷砂处理：将原料工具钢S2进行喷砂处理，喷砂处理用于去除原料工具钢S2表面的氧化层；球化退火处理：将喷砂处理后的工具钢S2送入罩式退火炉中进行球化退火处理，球化退火对工具钢S2进行软化利于后续的拉伸成型；酸洗磷化处理：利用盐酸对球化退火后的工具钢S2进行酸洗，再通过磷酸盐对工具钢S2进行磷化处理，使工具钢S2的表面披覆磷化膜，防止生锈且具有润滑作用；拉拔成型：将酸洗磷化后的工具钢S2拉拔成六角合金工具钢S2。本成型工艺中通过优化球化退火工艺以及表面磷化工艺，只采用了一次退化工艺和磷化工艺，从而缩短了工期、降低了成本、稳定了产品的品质。
【技术实现步骤摘要】
六角合金工具钢S2的成型工艺
本专利技术涉及工具钢，具体涉及一种六角合金工具钢S2的成型工艺。
技术介绍
工具钢是合金钢的一个种类，S2是工具钢的一个品种，是工具类高等级的制作用钢。S2工具钢作为制作工具用钢材料，是用于制造各类高质量要求电动工具的六角批头、内六角扳手、螺丝刀等专用工具。但现有工具钢S2中的碳、硅、锰含量高，脱碳敏感性较强，易产生较厚脱碳层，甚至全脱碳层,会严重影响热处理后成品表面硬度。目前六角形工具钢采用以下工序制备而成：退火-酸洗-磷化-冷拉变形-退火-酸洗-磷化-冷拉成型，因此需要多次退火等加工工序，工艺十分繁琐。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种六角合金工具钢S2的成型工艺，通过优化球化退火工艺以及表面磷化工艺，只采用了一次退化工艺和磷化工艺，从而缩短了工期、降低了成本、稳定了产品的品质。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种六角合金工具钢S2的成型工艺，步骤如下：步骤一：喷砂处理：将原料工具钢S2进行喷砂处理，喷砂处理用于去除原料工具钢S2表面的氧化层；步骤二：球化退火处理：将喷砂处理后的工具钢S2送入罩式退火炉中进行球化退火处理，球化退火对工具钢S2进行软化利于后续的拉伸成型；步骤三：酸洗磷化处理：利用盐酸对球化退火后的工具钢S2进行酸洗，再通过磷酸盐对工具钢S2进行磷化处理，使工具钢S2的表面披覆磷化膜，防止生锈且具有润滑作用；步骤四：拉拔成型：将酸洗磷化后的工具钢S2拉拔成六角合金工具钢S2。优选地，在步骤一中，喷砂过程中使用的砂为氧化铝砂或石英砂与水的混合物，氧化铝砂或石英砂与水的体积比为1.5-2.5:6，喷砂机喷头喷砂压力为40-50MPa,喷砂速度为0.4-0.6m/min。优选地，在步骤一中，原料工具钢S2的化学成分组成及质量百分含量包括：C：0.65-0.72％,Si：0.4-1.5％,Mn：0.3-0.8％,P：0.02-0.2％,S：0.0008-0.15％,Cr：0.15-0.45％,Ni：0.10-0.35％,Cu：0-0.25％,Mo：0.2-0.6％,V：0.15-0.3％，其余为铁以及不可避免的杂质元素。优选地，在步骤一中，原料工具钢S2的化学成分组成及质量百分含量包括：C：0.66-0.7％,Si：1.0-1.2％,Mn：0.4-0.6％,P：0.04-0.15％,S：0.008-0.018％,Cr：0.2-0.4％,Ni：0.12-0.3％,Cu：0-0.25％,Mo：0.4-0.5％,V：0.17-0.25％，其余为铁以及不可避免的杂质元素。优选地，在步骤二中，所述罩式退火炉包括底座、内罩和加热罩，所述底座包括由下而上依次设置的底板、隔热板、分气盘和承载盘。优选地，步骤二的具体步骤如下：二(a)：将装载了工具钢S2的线材架运至底座的承载盘上，盖上内罩，通过液压钳锁住内罩，然后开始充入氮气，装载加热罩；二(b)：对炉内进行第一阶段的升温，将炉内温度升高至593℃-600℃，并于593℃-600℃保温两个小时，利用N2进行吹扫，N2的吹扫量为,75-85m2/h，而将炉中的原有气体全部置换使得炉内的气氛为N2；二(c)：对炉内进行第二阶段的升温，将炉内温度从593-600℃升至775-780℃，升温的速率为80-90℃/h，升温过程中N2的吹扫量为65-75m2/h,并维持775-780℃四个小时，保温过程中N2的吹扫量为55-65m2/h；二(d)：开始降温，以25-35℃/h的速度降温至180℃-220℃，降温过程中N2的吹扫量为25-35m2/h，且在630℃-680℃左右掀加热罩并关氮气，在180℃-220℃左右掀内罩；二(e)：将球化好的工具钢S2吊出并放于冷却区冷却后出线。优选地，步骤三中酸洗磷化处理的工艺如下：三(a)：除锈脱酸：将球化退火后的工具钢S2放入盐酸池中除锈后，利用高压水枪冲洗，再放入清水池中的去除残留的盐酸；三(b)：除水锈：将工具钢S2浸泡在草酸池中，去除水锈；三(c)：磷化：将工具钢S2浸泡在磷化池中，利用磷酸盐使卷线表面披覆磷化膜，再利用清水清洗工具钢S2；三(d)：润滑干燥：将工具钢S2放入皂化池和热石灰池浸泡一段时间，增加S2表面润滑减少模具损耗，然后通过强力风机将工具钢S2表面吹干。优选地，经过酸洗磷化处理后的工具钢S2表面依次形成磷酸盐层、金属皂层和肥皂层，其中磷酸盐层贴合于工具钢S2，金属皂层位于磷酸盐层和肥皂层之间，所述磷酸盐层的厚度为3-15μm，所述金属皂层的厚度为0.5-2μm，所述肥皂层的厚度为2-3μm。优选地，步骤四中，通过定制的变径拉伸模具和大扭力卷筒将工具钢S2拉伸成六角工具钢S2成品。优选地，在步骤四中，拉拔的速度为25-35m/min，拉伸的工具钢S2直径为8mm左右，拉伸后的六角工具钢S2直径为6.33mm左右。本专利技术的有益效果是：1)本成型工艺中的球化处理，第一次升温至593℃并保温两个小时，在此过程中利用N2来置换掉炉中的氧气，以保证593℃以上炉内气氛中没有氧化气体的产生，第二次升温至775℃并保温四个小时，此过程完成工具钢的奥氏体化，最后完成降温过程，在降温过程中产生球化组织，保证钢材延伸性、均匀性和成品的机械强度；2)通过球化工艺处理后的工具钢S2达到如下技术效果：球化退火组织均匀，球化率＞90％，退火HRB硬度值＜91，HRB硬度值波动＜3，拉拔、冷弯等成型过程均正常，工具疲劳寿命高；减少了淬火变形、稳定了后淬火硬度、改善了工件的削切现象、抑制了淬裂、淬弯等现象以及工具钢的强度、韧性、耐磨性并延长了使用寿命；本工具钢S2采用合理的碳、硅、锰含量，降低了工具钢S2的脱碳敏感性，保证了热处理后工具钢的表面强度；3)本工艺中球化退火加热到Ac1以上20-30℃，保温，定时，以一定的冷却速度随炉冷却，使钢中碳化物呈球状，其目的是使钢中的网状二次渗碳体及珠光体中的片状渗碳体球状化，以降低硬度，改善切削加工性，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易变粗大，冷却时工件的变形和开裂倾向小，为最终的热处理作好组织上的准备；4)产品表面磷化形成磷酸盐化学转化膜，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜，给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；在金属冷拉伸加工工艺中起减少摩擦润滑使用；5)本成型工艺中通过优化球化退火工艺以及表面磷化工艺，只采用了一次退化工艺和磷化工艺，从而缩短了工期、降低了成本、稳定了产品的品质。附图说明图1为本专利技术酸洗磷化后的简示图；图2为本专利技术拉伸成型过程的简示图；图中：11-磷酸盐层为，12-金属皂层，13-肥皂层，21-变径拉伸模具，22-圆形工具钢，23-大扭力卷筒，24-六角工具钢。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种六角合金工具钢S2的成型工艺，其特征在于：步骤如下：/n步骤一：喷砂处理：将原料工具钢S2进行喷砂处理，喷砂处理用于去除原料工具钢S2表面的氧化层；/n步骤二：球化退火处理：将喷砂处理后的工具钢S2送入罩式退火炉中进行球化退火处理，球化退火对工具钢S2进行软化利于后续的拉伸成型；/n步骤三：酸洗磷化处理：利用盐酸对球化退火后的工具钢S2进行酸洗，再通过磷酸盐对工具钢S2进行磷化处理，使工具钢S2的表面披覆磷化膜，防止生锈且具有润滑作用；/n步骤四：拉拔成型：将酸洗磷化后的工具钢S2拉拔成六角合金工具钢S2。/n
【技术特征摘要】
1.一种六角合金工具钢S2的成型工艺，其特征在于：步骤如下：
步骤一：喷砂处理：将原料工具钢S2进行喷砂处理，喷砂处理用于去除原料工具钢S2表面的氧化层；
步骤二：球化退火处理：将喷砂处理后的工具钢S2送入罩式退火炉中进行球化退火处理，球化退火对工具钢S2进行软化利于后续的拉伸成型；
步骤三：酸洗磷化处理：利用盐酸对球化退火后的工具钢S2进行酸洗，再通过磷酸盐对工具钢S2进行磷化处理，使工具钢S2的表面披覆磷化膜，防止生锈且具有润滑作用；
步骤四：拉拔成型：将酸洗磷化后的工具钢S2拉拔成六角合金工具钢S2。
2.根据权利要求1所述的六角合金工具钢S2的成型工艺，其特征在于：在步骤一中，喷砂过程中使用的砂为氧化铝砂或石英砂与水的混合物，氧化铝砂或石英砂与水的体积比为1.5-2.5:6，喷砂机喷头喷砂压力为40-50MPa,喷砂速度为0.4-0.6m/min。
3.根据权利要求1所述的六角合金工具钢S2的成型工艺，其特征在于：在步骤一中，原料工具钢S2的化学成分组成及质量百分含量包括：C：0.65-0.72％,Si：0.4-1.5％,Mn：0.3-0.8％,P：0.02-0.2％,S：0.0008-0.15％,Cr：0.15-0.45％,Ni：0.10-0.35％,Cu：0-0.25％,Mo：0.2-0.6％,V：0.15-0.3％，其余为铁以及不可避免的杂质元素。
4.根据权利要求3所述的六角合金工具钢S2的成型工艺，其特征在于：在步骤一中，原料工具钢S2的化学成分组成及质量百分含量包括：C：0.66-0.7％,Si：1.0-1.2％,Mn：0.4-0.6％,P：0.04-0.15％,S：0.008-0.018％,Cr：0.2-0.4％,Ni：0.12-0.3％,Cu：0-0.25％,Mo：0.4-0.5％,V：0.17-0.25％，其余为铁以及不可避免的杂质元素。
5.根据权利要求1所述的六角合金工具钢S2的成型工艺，其特征在于：在步骤二中，所述罩式退火炉包括底座、内罩和加热罩，所述底座包括由下而上依次设置的底板、隔热板、分气盘和承载盘。
6.根据权利要求5所述的六角合金工具钢S2的成型工艺，其特征在于：步骤二的具体步骤如下：
二(a)：将装载了工具钢S2的线材架运至底座的承载盘上，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李柏翰，
申请(专利权)人：昆山正通铭金属有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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