粉末冶金技术的生产工艺流程：备料—固溶—冷镦—再结晶退火—去应力回火—切六角头—搓丝—清洗—稳定化处理—时效—着色上蜡。

冷镦用耐热0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢丝牌号化学成分符合GB/T1221或GB/T14992标准,固溶状态交货,室温硬度≥200HRW。为了达到M8螺栓丝坯尺寸φ7.02-φ7.05必须经过材料高温拉拔,这时材料硬度可达到38HRc以上,不能进行冷镦成型,应进行固溶处理,以达到软化的目的。

固溶

成品丝固溶温度采用990±10℃保温1.5h,然后水冷。固溶处理,就是将刚加热至高温,使碳化物得到充分溶解,然后迅速冷却,得到单一奥氏体组织。经固溶处理后,硬度最低、塑性韧度良好,硬度在17-20HRc,这时加工成型性能最好。

固溶处理采用井式渗碳加热炉RQ3-90-9D设备。通常耐热钢热处理保护气氛主要是氩气,但氩气难以购买。一般可用放热式气氛或氮基气氛,我们采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护,滴控式装置控制。

再结晶退火

0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢制M8*20、M8*45六角头螺栓是采用二模二冲(双击整模)冷镦机生产,冷镦成型后冷作硬化倾向比较大,  可调缩孔必须进行再结晶退火,温度830-850℃、保温2-3h,使用设备RQ3-90-9D,采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护。在该温度下加热时碳化物沿晶界及滑形线析出,硬度下降。后续再去应力回火700-710℃,保温2-3h,硬度在18-23HRc。虽然比冷镦后硬度只是略有下降,但由于奥氏体晶粒进行再结晶退火后,在冲床切六角头边时容易断屑,抗变形能力下降,Cr12MoV钢切边模使用寿命可达2万件以上。

最后的热处理工艺

六角头螺栓经搓丝完工,要经过清洗用碱性溶液洗净磷化膜,便于在热处理后着色(近似发黑颜色)。

0Cr15Ni25Ti2MoAlVB钢合金元素铬、镍含量相对较低,故抗氧化的温度仅在800℃以下,但是含弥散强化相形成元素(V、Al、Ti)量相对较高,在固溶体基体上可形成化合物强化相,罩型通气管所以常用热处理形式为固溶处理+时效。通过固溶处理,可以使合金固溶强化;通过时效处理,可以使合金析出细小强化相〔VC、Ni3Al、Ni3Ti,Ni3(Al﹒Ti)〕碳化物,从而提高室温和高温强度。