渗层较浅，而渗碳层虽硬化深度大，但表面硬度较低的缺点，碳氮共渗层比渗碳层有更高的硬度、耐磨性、抗蚀性、弯曲强度和接触疲劳强度。碳氮共渗后进行一次淬火，一次淬火温度为840°C。随后使用快速光亮油对螺丝进行二次淬火，二次淬火过程中快速光亮油温度控制在70°C，淬火时间为6秒。上述预热、碳氮共渗以及一次淬火均在连续炉中进行，整个过程持续51分钟。
[0029]将淬火后的螺丝进行表面清洗，采用温水高压喷淋清洗，水的压力控制在1.2kgf/cm2，通过清洗去除淬火后残留在表面的淬火油，以保证在回火过程中螺丝受热均匀，硬度稳定。
[0030]将淬火后的螺丝进行回火，回火温度控制在400°C，回火时间为80分钟，因为淬火后的组织是马氏体和残余奥氏体，并有内应力产生，马氏体虽然强度强，硬度高，但塑性差，脆性大，在内应力作用下容易产生变形和开裂，此外，淬火后组织是不稳定的，在室温下就能缓慢分解，产生体积变化而导致变型，因此，淬火后的零件必须进行回火才能使用，回火的目的是减少或消除淬火内应力，稳定组织，稳定尺寸，降低脆性，获得所需的力学性能。
[0031]实施例3
[0032]将待热处理的螺丝进行温水高压喷淋清洗，去除螺丝在搓牙过程中残留的机油和柴油，减少对设备的污染、保证零件渗碳均匀，清洗过程中水压控制为1.5kgf/cm2。
[0033]将上料机速度调整为60Hz/rpm，上料机将螺丝输送至连续炉中，进行连续预热碳氮共渗处理，调整连续炉的主速进行连续预热，预热处理为两段式预热，第一段预热温度为600°C，保温时间为15分钟，以降低螺丝在打头及搓牙时所产生的内应力，减少螺丝的内外温差，消除螺丝因加工硬化所产生的开裂和变形，第二段预热温度为890°C，保温时间为25分钟，使加热螺丝的内外温度一致，螺丝内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化，能够使螺丝得到比较理想的性能，如硬度、韧性、弹性、塑性等。预热后对螺丝进行碳氮共渗处理，碳氮共渗温度控制在890°C，碳氮共渗时间控制在10分钟，碳源采用丙烷与丁烷的混合气体，碳势为1.2%，氨气流量为0.5nm3/h，采用经过预处理的气化甲醇作为保护气体，其中气化甲醇的流量为9000CC/h，碳氮共渗以渗碳为主，同时渗入氮，这在一定程度上克服了渗氮层硬度虽高但渗层较浅，而渗碳层虽硬化深度大，但表面硬度较低的缺点，碳氮共渗层比渗碳层有更高的硬度、耐磨性、抗蚀性、弯曲强度和接触疲劳强度。碳氮共渗后进行一次淬火，一次淬火温度为850°C。随后使用快速光亮油对螺丝进行二次淬火，二次淬火过程中快速光亮油温度控制在75°C，淬火时间为10秒。上述预热、碳氮共渗以及一次淬火均在连续炉中进行，整个过程持续60分钟。
[0034]将淬火后的螺丝进行表面清洗，采用温水高压喷淋清洗，水的压力控制在1.5kgf/cm2，通过清洗去除淬火后残留在表面的淬火油，以保证在回火过程中螺丝受热均匀，硬度稳定。
[0035]将淬火后的螺丝进行回火，回火温度控制在420°C，回火时间为90分钟，因为淬火后的组织是马氏体和残余奥氏体，并有内应力产生，马氏体虽然强度强，硬度高，但塑性差，脆性大，在内应力作用下容易产生变形和开裂，此外，淬火后组织是不稳定的，在室温下就能缓慢分解，产生体积变化而导致变型，因此，淬火后的零件必须进行回火才能使用，回火的目的是减少或消除淬火内应力，稳定组织，稳定尺寸，降低脆性，获得所需的力学性能。
[0036]以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种用于螺丝的碳氮共渗的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将待热处理的螺丝进行清洗； 2)调整上料机速度； 3)调整连续炉的主速进行连续预热，预热处理为两段式预热，第一段预热温度为600°C，保温时间为10-15分钟，第二段预热温度为860-890°C，保温时间为20-25分钟； 4)预热后对螺丝进行碳氮共渗处理，其中碳氮共渗温度控制在860-890°C，碳氮共渗时间控制在10-15分钟，碳势为1% -1.2%，氨气流量为0.2-0.5nm3/h ； 5)进行一次淬火，其中淬火温度控制在820-850°C； 6)采用快速光亮油进行二次淬火，其中光亮油温度控制在60-75°C，淬火时间控制在3_10 秒； 7)对螺丝进行表面清洗； 8)回火，回火温度控制在370-420°C，回火时间为70-90分钟。2.根据权利要求1的用于螺丝的碳氮共渗的热处理方法，其特征在于，步骤I)采用温水高压喷淋清洗，温水压力控制在1-1.5kgf/cm2。3.根据权利要求1的用于螺丝的碳氮共渗的热处理方法，其特征在于，步骤2)上料机的速度调整为30-60Hz/rpm。4.根据权利要求1的用于螺丝的碳氮共渗的热处理方法，其特征在于，步骤3)中的碳源为丙烷与丁烷的混合气体。5.根据权利要求1的用于螺丝的碳氮共渗的热处理方法，其特征在于，在步骤3)的碳氮共渗设备中具有保护气氛，所述保护气体为经过了预处理的气化甲醇，所述气化甲醇的流量为 6000-9000CC/h。6.根据权利要求1的用于螺丝的碳氮共渗的热处理方法，其特征在于，步骤5)采用温水高压喷淋清洗，水的压力控制在1-1.5kgf/cm2。
【专利摘要】本发明公开了一种用于螺丝的碳氮共渗的热处理方法，包括以下步骤：1)将待热处理的螺丝进行清洗；2)调整上料机速度；3)调整连续炉的主速进行连续预热，预热后对螺丝进行碳氮共渗处理，其中预热温度控制在860-890℃，碳势为1％-1.2％，氨气流量为0.2-0.5nm3/h；4)进行一次淬火；5)采用快速光亮油进行二次淬火；6)对螺丝进行表面清洗；7)回火，回火温度控制在370-420℃，回火时间为70-90分钟。采用本发明的碳氮共渗的热处理方法所加工的螺丝表面硬度大于450HV0.3，而芯部硬度在280-350HV0.3，韧性高，电镀氢脆风险低，耐磨性和疲劳强度得到提高。
【IPC分类】C23C8/32, C21D1/18
【公开号】CN105200201
【申请号】CN201510771208
【发明人】庄英树
【申请人】佳兴紧固件工业（苏州）有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年11月12日