一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輻條條帽制造領(lǐng)域，尤其涉及一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]快削鋼主要是通過在鋼中單獨(dú)或復(fù)合添加如S、P、Pb、Se、Te、Bi等易切削元素來提高材料的切削性能。易切削元素的加入，增加了鋼的不純凈度，使材料的基本性能低于基體鋼，難以滿足對(duì)強(qiáng)度、韌性有嚴(yán)格要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼領(lǐng)域。如硫系切削鋼的力學(xué)性能各向異性顯著，特別是橫向沖擊韌性比縱向時(shí)的顯著降低。此外，現(xiàn)有普通快削鋼中的易切削元素在鋼中以?shī)A雜(如硫系快削鋼、鈣系快削鋼等)或單質(zhì)(如鉛系快削鋼)的形式存在，而這些夾雜或單質(zhì)，在拉伸或負(fù)載條件下導(dǎo)致應(yīng)力集中而形成裂紋，從而導(dǎo)致鋼力學(xué)性能的下降，尤其是疲勞強(qiáng)度的下降。而輻條條帽作為自行車中的重要零件之一，其質(zhì)量與力學(xué)性能直接影響到車輪的穩(wěn)定性與條帽自身的使用壽命。
[0003]因此，有必要對(duì)用于條帽制造的快削鋼進(jìn)行熱處理，以提高其沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了提高條帽的沖擊韌性與疲勞強(qiáng)度，本發(fā)明對(duì)拉絲工藝前的快削鋼線材熱處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)，具體技術(shù)方案如下:
[0005]一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝，包括以下步驟:
[0006]S1、將工件進(jìn)行表面清理，清除油污及鐵銹；
[0007]S2、將快削鋼線材進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，淬火溫度為860-880 °C ;淬火保溫時(shí)間為60-80min/10mm線材直徑；淬火溫度根據(jù)快削鋼的化學(xué)成分確定，以使金屬組織全部轉(zhuǎn)化為奧氏體；淬火保溫時(shí)間根據(jù)線材直徑確定，淬火保溫能使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全;
[0008]S3、將上述線材預(yù)冷 2-3h，以 200-300°C /h 冷卻至 250-300°C ；
[0009]S4、將上述線材再投入加熱爐中加熱，加熱至710-720°C ;稍微冷卻后加熱到一個(gè)Acl到AC3之間的溫度，有利于提高線材的韌性；
[0010]S5、將上述線材預(yù)冷10-15min，冷卻至630_650°C ;通入50%氨+50%吸熱式氣體進(jìn)行氮碳共滲1.5-2h ;在淬火工藝中復(fù)合氮碳共滲處理，可獲得更高的次表層硬度及更好的滲層硬度分布，從而進(jìn)一步提高工件的耐磨性及疲勞強(qiáng)度；
[0011]S6、將上述線材放入淬火油槽中冷卻40-50min/10mm線材直徑，出油溫度為180-200 0C ；
[0012]S7、高溫回火，回火溫度在500-600°C，回火保溫時(shí)間為淬火保溫時(shí)間的2_3倍，隨后以 75-80 0C /h 降至 180-200 0C ；
[0013]S8、出爐空冷再拉絲；
[0014]進(jìn)一步的，淬硬層深度為0.5-1.5mm，淬硬層深度過低會(huì)導(dǎo)致線材硬度降低、脆度過高，淬硬層深度過高又不利于線材的易切削性，會(huì)影響條帽制備的加工速度。
[0015]進(jìn)一步的，步驟S3、S5、S7中的冷卻介質(zhì)為0.05-0.6Mpa的壓縮空氣，冷卻方式為空氣噴射冷卻，可控性好。
[0016]進(jìn)一步的，所述回火溫度為530_550°C，有利于減小或消除淬火鋼件中的內(nèi)應(yīng)力，此回火溫度下的線材韌性最佳。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:根據(jù)快削鋼的化學(xué)成分確定適當(dāng)?shù)拇慊饻囟纫约盎鼗饻囟龋蠓忍岣呓饘俚膹?qiáng)度、韌性及疲勞強(qiáng)度，并根據(jù)條帽特點(diǎn)，在淬火處理中復(fù)合氮碳共滲處理，能進(jìn)一步提高次表層硬度，從而提高條帽耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)施例以處理16mm的快削鋼線材為例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0019]一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝，包括以下步驟:
[0020]S1、將工件進(jìn)行表面清理，清除油污及鐵銹；本實(shí)施例中可以采用超聲波清洗機(jī)清洗，速度快、清潔能力強(qiáng)；
[0021]S2、將快削鋼線材進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，淬火溫度為860°C ;淬火保溫時(shí)間為2h ;淬火溫度根據(jù)快削鋼的化學(xué)成分確定，以使金屬組織全部轉(zhuǎn)化為奧氏體；淬火保溫時(shí)間根據(jù)線材直徑確定，淬火保溫能使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全；
[0022]S3、將上述線材以250°C /h冷卻至300°C ；
[0023]S4、將上述線材再投入加熱爐中加熱，加熱至720±2°C ;稍微冷卻后加熱到一個(gè)Acl到AC3之間的溫度，有利于提高線材的韌性；
[0024]S5、將上述線材預(yù)冷15min，冷卻至630°C;通入50%氨+50%吸熱式氣體進(jìn)行氮碳共滲2h ;在淬火工藝中復(fù)合氮碳共滲處理，可獲得更高的次表層硬度及更好的滲層硬度分布，從而進(jìn)一步提高工件的耐磨性及疲勞強(qiáng)度；
[0025]S6、將上述線材放入淬火油槽中冷卻72min，出油溫度為180_200°C ；
[0026]S7、高溫回火，回火溫度在530-550°C，回火保溫時(shí)間為5h，隨后以80°C /h降至180-200 0C ；
[0027]S8、出爐空冷再拉絲；
[0028]淬硬層深度為不低于1mm，淬硬層深度過低會(huì)導(dǎo)致線材硬度降低、脆度過高，淬硬層深度過高又不利于線材的易切削性，會(huì)影響條帽制備的加工速度。
[0029]步驟S3、S5、S7中的冷卻介質(zhì)為0.05-0.6Mpa的壓縮空氣，冷卻方式為空氣噴射冷卻，可控性好。
[0030]本實(shí)施例采用GB288-1987的靜拉伸試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，得出本實(shí)施例的線材強(qiáng)度大于520mpa，屈服強(qiáng)度大于350mpa，延伸率大于30 %，收縮率大于60 %，采用經(jīng)過本發(fā)明的熱處理工藝的線材制備的輻條條帽，采用ASTM B117進(jìn)行48h的連續(xù)鹽霧腐蝕試驗(yàn)，條帽表面沒有明顯腐蝕跡象。
[0031]以上述依據(jù)本發(fā)明理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝，其特征在于，包括以下步驟: 51、將工件進(jìn)行表面清理，清除油污及鐵銹； 52、將快削鋼線材進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，淬火溫度為860-880°C ;淬火保溫時(shí)間為60-80min/10mm 線材直徑； 53、將上述線材預(yù)冷2-3h，以200-300°C/h冷卻至250-300°C ； 54、將上述線材再投入加熱爐中加熱，加熱至710-720°C； 55、將上述線材預(yù)冷10-15min，冷卻至630_650°C;通入50%氨+50%吸熱式氣體進(jìn)行氮碳共滲1.5-2h ; 56、將上述線材放入淬火油槽中冷卻40-50min/10mm線材直徑，出油溫度為180-200 0C ； 57、高溫回火，回火溫度在500-600°C，回火保溫時(shí)間為淬火保溫時(shí)間的2-3倍，隨后以75-80 0C /h 降至 180-200 0C ； 58、出爐空冷再拉絲。2.如權(quán)利要求1所述的一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝，其特征在于:淬硬層深度為 0.5-1.5mm。3.如權(quán)利要求1所述的一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝，其特征在于:步驟S3、S5、S7中的冷卻介質(zhì)為0.05-0.6Mpa的壓縮空氣，冷卻方式為空氣噴射冷卻。4.如權(quán)利要求1所述的一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝，其特征在于:所述回火溫度為 530-550 °C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輻條條帽用快削鋼的熱處理工藝，主要包括淬火、氮碳共滲、以及高溫回火處理步驟，淬火溫度860-880℃；淬火保溫時(shí)間60-80min/10mm線材直徑；淬火后線材冷卻至630-650℃；通入氨和吸熱式氣體進(jìn)行氮碳共滲；再將線材放入淬火油槽中冷卻40-50min/10mm線材直徑；最后進(jìn)行高溫回火處理，回火溫度500-600℃，回火保溫時(shí)間為淬火保溫時(shí)間的2-3倍，降至200℃左右后空冷。本發(fā)明根據(jù)快削鋼的化學(xué)成分確定適當(dāng)?shù)拇慊饻囟纫约盎鼗饻囟?，大幅度提高金屬的?qiáng)度、韌性及疲勞強(qiáng)度，并根據(jù)條帽特點(diǎn)，在淬火處理中復(fù)合氮碳共滲處理，能進(jìn)一步提高次表層硬度，從而提高條帽耐磨性。
【IPC分類】C23C8/32, C21D1/25, C21D9/52
【公開號(hào)】CN105177231
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王國(guó)寶
【申請(qǐng)人】江蘇華久輻條制造有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日