专利名称：一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度螺栓的制造工艺，尤其是一种抗应力松弛 的高强度螺栓的制造工艺。
背景技术：
高强度螺栓是机械行业使用最为广泛的紧固件，国内目前8. 8级 以上高强度螺栓大多采用中碳钢或中碳钢合金钢(如35钢、40Cr 35Cr、 35CrMo、 42CrMo、 42CrMoVNb等)生产，高强度螺栓的制造工 艺，依序主要包括有拉拔工序、冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚 丝工序、调质处理工序、表面处理工序和探伤工序，其中为保证其强 度的最主要工艺是调质处理，既淬火+高温回火处理。采用这种工艺 的主要问题是，长螺栓在淬火处理中的变形难以克服，以及在实际使 用过程中易产生应力松弛现象。因此，需对传统的高强度螺栓制造工 艺如成形、热处理等工艺研究优化，以解决长螺栓在淬火处理中变形 的问题，以及进一步提高实际使用过程的抗松弛能力。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有技术的上述缺陷而提供一种抗 应力松弛的高强度螺栓制造工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现-
一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，它依序包括有调质处理 工序、拉拔工序、冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定 化处理工序、表面处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探 伤工序，在所述的调质处理工序中，将线材强度控制为最终成品强度
4的85% 65%;在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为15% 40o/0; 在所述的稳定化处理工序中，加热温度为200°C 450°C，保温O. 5 4小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序中，采用磷化处理或镀锌 处理。
本发明的目的还可以通过以下技术解决措施来进一步实现
前述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，在所述的喷丸强化 活头部圆角滚压强化工序中，再采用喷丸工序与头部圆角滚压工序形 成复合强化工序。
前述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，在所述的表面处理
工序中也可以釆用DACR0MET (达克罗)处理、GE0MET (交美特)处 理、ZINTEK (锌美特)处理或DELTA PROTECT处理。
前述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，在所述的调质处理 工序中，线材强度控制为最终成品强度的75%;在所述的在所述的拉拔
工序中，拉拔变形量控制为20%;在所述的稳定化处理工序中，加热温
度为25(TC，保温2小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序中，采用
磷化处理或镀锌处理。
前述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，在所述的调质处理
工序中，线材强度控制为最终成品强度的70%;在所述的在所述的拉 拔工序中，拉拔变形量控制为25%;在所述的稳定化处理工序中，加
热温度为28(TC，保温2.5小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序 中，采用磷化处理或镀锌处理；在喷丸强化或头部圆角滚压强化工序 中，再采用喷丸工序与头部圆角滚压工序形成复合强化工序。
前述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，在所述的调质处理 工序中，线材强度控制为最终成品强度的78%;在所述的在所述的拉 拔工序中，拉拔变形量控制为18°/。；在所述的稳定化处理工序中，加
5热温度为30(TC，保温2.5小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序 中，采用磷化处理或镀锌处理。
前述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，在所述的调质处理 工序中，线材强度控制为最终成品强度的68%;在所述的在所述的拉 拔工序中，拉拔变形量控制为30%;在所述的稳定化处理工序中，加
热温度为30(TC，保温2.5小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序
中，采用磷化处理或镀锌处理。
前述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，在所述的调质处理
工序中，线材强度控制为最终成品强度的72%;在所述的在所述的拉 拔工序中，拉拔变形量控制为22%;在所述的稳定化处理工序中，加
热温度为30(TC，保温2.5小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序
中，采用磷化处理或镀锌处理。
本发明的有益效果是适应了机械行业，特别是汽车工业的发展，
这种抗应力松弛的高强度螺栓可全面达到GB3098. 1中规定的10.9
级、12.9级高强度螺栓的所有性能指标，且具有更高的抗应力松弛
性能，解决了长螺栓在淬火处理中变形的问题，以及进一步提高实际
使用过程的抗松弛能力，并可进一步提高螺栓的强度级别到1300MPa
级以上。
具体实施例方式
实施例一
在本发明的实际工作中，它依序包括有调质处理工序、拉拔工序、 冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定化处理工序、表面 处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探伤工序，对规定材 质的线材进行常规调质处理，控制其强度为最终成品强度的75%,对 10.9级螺栓，控制线材抗拉强度为750MPa;对12. 9级螺栓，控制线
6材抗拉强度为900MPa。对上述经过调质处理的线材进行拉拔及冷镦 螺纹坯径(螺栓杆部或六角头部)，其杆部拉拔变形量(即减面率) 控制为20%，通过其形变强化来提高和保证其强度。然后进行滚丝和 稳定化处理，稳定化处理可以消除内应力，稳定组织结构和力学性能， 其加热温度为25(TC，保温2小时，出炉空冷。表面处理工序，采用 磷化处理或镀锌处理。
本实施例中，10. 9级螺栓其Rm=978 MPa， RpO. 2=950 MPa; 12. 9 级螺栓其RnFl210 MPa, RpO. 2=1098 MPa。 实施例二
在本发明的实际应用中，它依序包括有调质处理工序、拉拔工序、 冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定化处理工序、表面 处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探伤工序，对规定材 质的线材进行常规调质处理，控制其强度为最终成品强度的70%，对 10.9级螺栓，控制线材抗拉强度为700MPa;对12.9级螺栓，控制线 材抗拉强度为840MPa。对上述经过调质处理的线材进行拉拔及冷镦 螺纹坯径(冷镦螺栓杆部或六角头部)，其杆部减面率控制为25%。 然后进行滚丝和稳定化处理，稳定化处理的加热温度为28(TC，保温 2.5小时，出炉空冷。表面处理工序，采用磷化处理或镀锌处理。在 喷丸强化或头部圆角滚压强化工序中，再采用喷丸工序与头部圆角滚 压工序形成复合强化工序。
本实施例的10.9级螺栓RnFl000 MPa， RpO. 2=950 MPa;本实施 例的12, 9级螺栓其Rm二1250 MPa， RpO. 2=1180 MPa。 实施例三
在本发明的实际应用中，它依序包括有调质处理工序、拉拔工序、 冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定化处理工序、表面处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探伤工序，对规定材
质的线材进行常规调质处理，控制其强度为最终成品强度的78%，对 10.9级螺栓，控制线材抗拉强度为780MPa;对12.9级螺栓，控制线 材抗拉强度为936MPa。对上述经过调质处理的线材进行拉拔及冷镦 螺纹坯径(冷镦螺栓杆部或六角头部)，其杆部减面率控制为18%。 然后进行滚丝和稳定化处理，稳定化处理的加热温度为300'C，保温 2.5小时，出炉空冷。表面处理工序，采用磷化处理或镀锌处理。
本实施例的10. 9级螺栓其Rm二950 MPa， RpO. 2:905MPa;本实施 例的12. 9级螺栓Rm二1210 MPa， RpO. 2=1150 MPa。 实施例四
在本发明的实际应用中，它依序包括有调质处理工序、拉拔工序、 冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定化处理工序、表面 处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探伤工序，对规定材 质的线材进行常规调质处理，控制其强度为最终成品强度的68%，对 10.9级螺栓，控制线材抗拉强度为680MPa;对12. 9级螺栓，控制线 材抗拉强度为816MPa。对上述经过调质处理的线材进行拉拔及冷镦 螺纹坯径(冷镦螺栓杆部或六角头部)，其杆部减面率控制为30%。 然后进行滚丝和稳定化处理，稳定化处理的加热温度为30(TC，保温 2.5小时，出炉空冷。表面处理工序，采用磷化处理或镀锌处理。
本实施例的10. 9级螺栓其Rm=920MPa， RpO. 2:875MPa;本实施 例的12.9级螺栓其RriFl 180 MPa， RpO. 2=1120 Mpa。 实施例五
在本发明的实际应用中，它依序包括有调质处理工序、拉拔工序、 冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定化处理工序、表面 处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探伤工序，对规定材质的线材进行常规调质处理，控制其强度为最终成品强度的72%，对
10.9级螺栓，控制线材抗拉强度为720MPa;对12. 9级螺栓，控制线 材抗拉强度为864MPa。对上述经过调质处理的线材进行拉拔及冷镦 螺纹坯径(冷镦螺栓杆部或六角头部)，其杆部减面率控制为22%。 然后进行滚丝和稳定化处理，稳定化处理的加热温度为30(TC，保温 2.5小时，出炉空冷。表面处理工序，采用磷化处理或镀锌处理。
本实施例的10.9级螺栓其Rm二890MPa， RpO. 2二845MPa;本实施 例的12. 9级螺栓其Rm二1150 MPa， RpO. 2二1090Mpa。
本发明的表面处理工序还可以采用DACROMET (达克罗)处理、 GEOMET (交美特)处理、ZINTEK (锌美特)处理或DELTA PROTECT处 理，当采用上述表面处理工序时，可以不需要进行稳定化处理工序。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替 换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围之内。
权利要求
1. 一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，它依序包括有调质处理工序、拉拔工序、冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定化处理工序、表面处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探伤工序，其特征在于在所述调质处理工序中，线材强度控制为最终成品强度的85％～65％；在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为15％～40％；在所述的稳定化处理工序中，加热温度为200℃～450℃，保温0.5～4小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序中，采用磷化处理或镀锌处理。
2. 根据权利要求1所述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，其特征在于在所述的喷丸强化活头部圆角滚压强化工序中，再采用喷丸工序与头部圆角滚压工序形成复合强化工序。
3. 根据权利要求1所述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺， 其特征在于在所述的表面处理工序中也可以采用DACROMET处理、 GEOMET处理、ZINTEK处理或DELTA PROTECT处理。
4. 根据权利要求l所述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺， 其特征在于在所述的调质处理工序中，线材强度控制为最终成品强 度的75%;在所述的在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为20%;在 所述的稳定化处理工序中，加热温度为25(TC，保温2小时，出炉空冷； 在所述的表面处理工序中，采用磷化处理或镀锌处理。
5. 根据权利要求1所述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，其特征在于在所述的调质处理工序中，线材强度控制为最终成品强 度的70%;在所述的在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为25%;在所述的稳定化处理工序中，加热温度为28(TC，保温2.5小时，出炉空冷；在所述的表面处理工序中，采用磷化处理或镀锌处理；在喷 丸强化或头部圆角滚压强化工序中，再采用喷丸工序与头部圆角滚压 工序形成复合强化工序。
6.根据权利要求1所述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺， 其特征在于在所述的调质处理工序中，线材强度控制为最终成品强 度的78%;在所述的在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为18%;在所述的稳定化处理工序中，加热温度为30(TC，保温2.5小时，出 炉空冷；在所述的表面处理工序中，采用磷化处理或镀锌处理。
7. 根据权利要求1所述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺， 其特征在于在所述的调质处理工序中，线材强度控制为最终成品强 度的68%;在所述的在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为30%;在所述的稳定化处理工序中，加热温度为30(TC，保温2.5小时，出 炉空冷；在所述的表面处理工序中，采用磷化处理或镀锌处理。
8. 根据权利要求1所述一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，其特征在于在所述的调质处理工序中，线材强度控制为最终成品强 度的72%;在所述的在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为22%;在所述的稳定化处理工序中，加热温度为30(TC,保温2.5小时，出 炉空冷；在所述的表面处理工序中，采用磷化处理或镀锌处理。
全文摘要
本发明涉及一种抗应力松弛的高强度螺栓制造工艺，它依序包括有调质处理工序、拉拔工序、冷镦螺纹坯径/杆部/六角头工序、滚丝工序、稳定化处理工序、表面处理工序、喷丸强化或头部圆角滚压强化工序和探伤工序，在所述的调质处理工序中，将线材强度控制为最终成品强度的85％～65％；在所述的拉拔工序中，拉拔变形量控制为15％～40％；在所述的稳定化处理工序中，加热温度为200℃～450℃，保温0.5～4小时，出炉空冷。本发明的有益效果是适应了机械行业，特别是汽车工业的发展，解决了长螺栓在淬火处理中变形的问题，以及进一步提高实际使用过程的抗松弛能力，并可进一步提高螺栓的强度级别到1300MPa级以上。
文档编号F16B35/04GK101487487SQ200910024458
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者惠卫军, 璐 蔡, 赵秀明 申请人:南京工程学院;惠卫军