单面紧固件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种包含具有较高的表面硬度和充分的伸长性的套筒的单面紧固件及其热处理方法。对具有中空的套筒的单面紧固件进行热处理的方法包括等温淬火处理。并且，等温淬火处理包括以下工艺：对采用含碳率为0.08～0.13％的低碳钢锻造而成的中空的套筒，在800℃～950℃下维持加热，并进行渗碳处理；然后在320℃～500℃下维持恒温。由此，使含碳率(CP值)达到0.3～0.5％。根据本发明专利技术，即使是低碳钢单面紧固件，也可以通过等温淬火处理，使套筒的表面变硬，并且使表面以外的内部变软以适合拉伸。由此，可以得到包含具有较高的表面硬度和充分的伸长性的套筒的单面紧固件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括盲孔螺母以及盲铆钉的单面紧固件及其热处理方法，尤其涉及能够使单面紧固件的中空套筒的表面变硬并且能够增加伸长率的单面紧固件的套筒及其热处理方法。
技术介绍
盲孔螺母(BlindNut)、盲铆钉(Blind Rivet)等单面紧固件(Blind Fastener) 具备在一端上具有凸缘的中空的套筒。该套筒插入到面板和零部件等被紧固部件的安装孔，并使套筒的中间部分朝径向外侧部分地膨胀，通过在该套筒的膨胀部分与套筒的凸缘之间夹持面板和零部件等被紧固部件，套筒牢固地紧固在被紧固部件上。当被紧固部件中， 一个是面板，而另一个是零部件时，该零部件通过单面紧固件而固定在面板上。单面紧固件具有以下优点当被紧固部件具有诸如车身面板那样的大面积时，可以通过单盲法，仅从该被紧固部件的一侧进行紧固作业。对单面紧固件要求的特性包括为了得到较高的紧固力， 需要套筒具有一定的硬度；套筒膨胀时，能够充分拉伸。如果单面紧固件的套筒不具有充分的硬度和充分的伸长性，则不能得到较高的紧固力，并且膨胀变形时，套筒会发生破裂，因此不能适宜地进行紧固。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2004-286088号公报专利文献2 日本特开2004-137560号公报专利文献3 日本特开2004-286217号公报专利文献4 日本特开平4-3621M号公报
技术实现思路
技术问题在包括盲孔螺母以及盲铆钉的单面紧固件中，已知有如下的单面紧固件为了防止相对于被紧固部件进行旋转(同时旋转)，使其嵌入到被紧固部件内，例如专利文献1中记载的那样，套筒的外周面上形成有沿着长度方向延伸的、且沿着圆周方向排列的多个滚花槽。对于具有该带有滚花的套筒的单面紧固件来说，作为一种为了提高嵌入到被紧固部件内的功能的表面硬化处理，进行氮化处理。在专利文献2中记载有氮化处理的一种例子。现有的氮化处理的原本的目的在于改善耐磨性。经过处理的表面会变硬，但是对于伸长率来说，不能提高到所需要的程度。因此，现有的氮化处理存在套筒膨胀而变形时发生破裂的隐患。在专利文献3中记载有以下技术通过利用热而进行的退火处理和之后的冷锻处理，得到具有柔软的有可塑性的凹入区域的铆螺母(clinch nut)。但是，专利文献3中并没有公开有关于得到具有较高的表面硬度和充分的伸长性的紧固件的内容。专利文献4中记载有关于将含有0. 40 0. 65%的碳、0. 0005 0. 003%的硼的硼钢进行等温淬火(austemper)处理的机械元件的内容。虽然贝氏体适合用作具有伸长性的组织，但是盲孔螺母、盲铆钉等单面紧固件由含有0.1%左右的碳(C)的低碳钢制成，因此即使进行等温淬火处理，在硬度方面，也达不到充分的程度，达不到希望的表面硬度。图6为碳钢的热处理恒温转变曲线图(TTT曲线图)。(a)表示等温淬火处理曲线，(b)表示通常的淬火回火处理曲线。(a)的等温淬火处理中，通过等温维持，过冷奥氏体转变成贝氏体。并且，通过(a)与(b)的比较，可以得知，在等温淬火处理中，仅通过在盐浴中进行急速冷却，就能得到与通常的淬火回火处理相同的弹性、韧性，而无需进行回火处理。从而，热处理时间与淬火回火处理相比较短，并且处理工艺简单。然而，如上所述，低碳钢单面紧固件在等温淬火处理中并不能得到充分的硬度。鉴于此，本专利技术的目的在于，提供包含具有较高的表面硬度和充分的伸长性的套筒的单面紧固件及其热处理方法。技术方案为了实现所期望的目的，在本专利技术中，对单面紧固件进行的等温淬火处理中，在维持加热时，进行渗碳处理，由此提高表面的碳浓度，并且通过急速冷却而维持恒温，以使碳浓度较高的表面变硬，使内部保持具有良好的伸长性的状态。本专利技术的一种实施方式提供具有中空的套筒的单面紧固件，所述单面紧固件是对采用低碳钢锻造而成的中空的套筒进行等温淬火处理而制成的。所述低碳钢的含碳率可以为0. 08 0. 13%。所述等温淬火处理可如下进行在800°C 950°C下维持加热而进行渗碳处理，然后在320°C 500°C下维持恒温。即使是采用低碳钢锻造而成的单面紧固件，也可以通过等温淬火处理以及渗碳处理，使套筒的表面变硬，并且使内部变软以适合拉伸。优选地，所述维持加热在860°C 890°C下进行。优选地，所述维持恒温是通过沉浸在盐中而进行的。所述单面紧固件为盲孔螺母。该盲孔螺母具有在一端上具有凸缘的中空的套筒； 与该套筒的另一端一体形成的螺母。所述套筒的外周面上形成有沿着该套筒的轴向延伸的、且沿着圆周方向排列的多个滚花槽或者条状突出物。或者，所述单面紧固件为盲铆钉。该盲铆钉由在一端上具有凸缘的中空的套筒与贯通该套筒而延伸的心轴构成。所述套筒的外周面上形成有沿着该套筒的轴向延伸的、且沿着圆周方向排列的多个滚花槽或者条状突出物。本专利技术的另一种实施方式提供对具有中空的套筒的单面紧固件的中空的套筒进行热处理的方法，该热处理方法中进行等温淬火处理，该等温淬火处理包括以下工艺将对低碳钢进行锻造而成的中空的套筒，在800°C 950°C下维持加热；然后在320°C 500°C下维持恒温。所述低碳钢的含碳率为0. 08 0. 13%。在所述等温淬火处理的所述维持加热的工艺中，进行渗碳处理。经过所述渗碳处理，所述套筒的含碳率(CP值)达到0.3 0.5%。优选地，经过所述渗碳处理，所述套筒的所述含碳率(CP值)达到0. 4%。优选地，所述维持加热的工艺在860°C 890°C下进行。优选地，所述维持恒温的工艺是通过沉浸在盐中而进行的。在上述的方法中，等温淬火处理以及渗碳处理之前，可以采用低碳钢锻造而制造单面紧固件。此后，可以在维持加热工艺中，通过渗碳处理而增加碳量，因此不需要为了提高单面紧固件的强度而增加材料的碳量，可以由低强度的钢坯形成单面紧固件，从而可以增加用于成型的模具的使用寿命，或者不需要将模具自身的强度提高到现有的高强度水平。有益效果根据本专利技术，即使是低碳钢单面紧固件，也可以通过等温淬火处理，使套筒的表面变硬，并且使内部变软以适合拉伸。由此，可以得到包含一种具有较高的表面硬度和充分的伸长性的套筒的单面紧固件。据此，单面紧固件难以发生压曲破裂，易于嵌入到母材中。附图说明图1为剖开盲孔螺母的局部的主视图。图2为剖开盲铆钉的局部的主视图。图3为表示根据本专利技术实施例的等温淬火处理的热处理曲线的图。图4为表示盲孔螺母试验样品的硬度测定位置的图。图5为表示滚花剖面的硬度测定结果和组织照片的图。图6表示碳钢的TTT曲线，(a)表示等温淬火处理曲线，(b)表示通常的淬火回火处理曲线。主要符号说明1为盲孔螺母，2为凸缘，3为套筒，4为螺母，10为盲铆钉，11为凸缘，12为套筒，13为心轴，14为滚花槽，15为心轴头。具体实施例方式作为本专利技术所提供的热处理之对象的单面紧固件，包括盲孔螺母、盲铆钉等。在图 1中示出盲孔螺母1，在图2中示出盲铆钉10。在图1中示出的盲孔螺母1是单体产品，包括在一端(上端)具有凸缘2的中空的套筒3 ；在套筒3的另一端(下端)一体形成的螺母4。在图1中示出的盲孔螺母1的套筒3的外周面上形成有沿着套筒3的轴向延伸的、且沿着圆周方向排列的多个滚花槽5。当套筒带有滚花槽时，由于因滚花槽而导致整个套筒的强度变小，因此需要进行硬化处理。但是，如果使本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种单面紧固件，具有中空的套筒，其特征在于，所述单面紧固件是对采用低碳钢锻造而成的中空的套筒进行等温淬火处理而制成的。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野敬范，
申请(专利权)人：纽费雷公司，
类型：发明
国别省市：US