用于制造具有优异钻削特性的冷锻用线材和螺钉部件的方法与流程

专利2026-02-02  4


本公开内容涉及使得能够仅通过淬火热处理来制造具有优异钻削特性的部件的用于制造冷锻用线材的方法和用于制造螺钉部件的方法。


背景技术:

1、在由不同材料形成并用于汽车部件的机械联接的部件例如流钻螺钉(flow drillscrew)的制造中,需要500hv或更大的高硬度以承受在机械联接的钻削操作期间造成的磨损。为此,通过与用于螺栓的常规材料相比增加c含量并使用等温淬火热处理(其为高成本的恒温热处理)(参见图2),已经常规地考虑了具有下贝氏体组织的制造方法,但是其使用由于经济可行性低的问题而受到限制。

2、同时,冷锻提供了锻造部件的优异的表面质地和尺寸精度,并且通过冷锻制造的部件比通过热锻制造的部件具有更低的制造成本和更高的产率。由于这个原因,冷锻已被广泛应用于工业机器和建筑结构的部件以及汽车的部件例如齿轮、轴和螺栓的制造。

3、(相关技术文献)

4、专利文献1:日本专利第3966493号(于2007年6月8日公开)


技术实现思路

1、技术问题

2、本公开内容提供了这样的制造方法:所述制造方法在制造具有优异钻削特性的冷锻用高强度线材时仅通过淬火热处理而不是常规使用的等温淬火热处理来获得硬度以减小钻削期间的磨损。此外,通过根据本公开内容的方法制造的部件的特征在于具有500hv或更大的硬度。

3、然而,本公开内容待解决的技术问题不限于前述问题,并且本公开内容所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文未提及的任何其他技术问题。

4、技术方案

5、为了实现上述目的,根据本公开内容的一个方面,用于制造具有优异钻削特性的冷锻用线材的方法包括:提供钢坯,所述钢坯以重量百分比(重量%)计包含:0.30%至0.50%的碳(c)、0.30%至0.50%的硅(si)、0.35%至0.75%的锰(mn)、0.40%至0.70%的铬(cr)、0.010%至0.050%的钛(ti)、0.01%至0.05%的铝(al)、0.0010%至0.0050%的硼(b)、0.002%至0.020%的氮(n)、以及余量的铁(fe)和其他不可避免的杂质;将钢坯加热至900℃至1200℃的温度并在800℃至1000℃的温度下对钢坯进行热精轧以制备线材;将线材在700℃至900℃的温度下卷取以将奥氏体的平均晶粒尺寸控制为30μm或更小;以及将经卷取的线材以0.4℃/秒至1.0℃/秒的速率冷却。

6、此外,所制备的线材的显微组织可以以面积分数计包含45%至60%的铁素体和40%至55%的珠光体。

7、为了实现上述目的,根据本公开内容的另一个方面,用于制造螺钉部件的方法包括:在600℃至800℃的温度下对制备的冷锻用线材进行软化热处理;对经软化热处理的线材进行冷锻以形成体直径为3mm至6mm的螺钉部件形状;将经冷锻的产品在850℃至950℃的温度下加热500秒至4,000秒以将奥氏体的平均晶粒尺寸控制为15μm或更小;以及在加热之后将产品在20℃至100℃的温度下的冷却剂中淬火。

8、此外,在淬火中,可以将产品控制成具有包含70%或更多的自回火马氏体、0.1%至5.0%的贝氏体、1%至28%的新鲜马氏体和0.1%至1.0%的残余奥氏体的显微组织。通过如上所述控制显微组织,与仅由新鲜马氏体形成的部件相比,在降低部件的脆性方面存在优势。

9、此外,在淬火中,可以将原始奥氏体的晶粒中析出的碳化物的平均厚度控制为20nm或更小。

10、此外,螺钉部件在室温下的硬度可以为500hv或更大。

11、为了实现上述目的,根据本公开内容的另一个方面,通过所述方法制造的螺钉部件具有以面积分数计包含70%或更多的自回火马氏体、0.1%至5%的贝氏体、1%至28%的新鲜马氏体和0.1%至1%的残余奥氏体的显微组织,其中原始奥氏体的晶粒中析出的碳化物的平均厚度为20nm或更小,以及在室温下的硬度为500hv或更大。

12、有益效果

13、根据本公开内容的用于制造冷锻用线材的方法仅通过淬火热处理而不是常规广泛使用的高成本等温淬火热处理来进行,从而提供具有包含70%或更多的自回火马氏体、0.1%至5%的贝氏体、1%至28%的新鲜马氏体和0.1%至1%的残余奥氏体的显微组织的部件,特别是具有20nm或更小的平均碳化物厚度和500hv或更大的硬度的部件,其中碳化物在原始奥氏体的晶粒中析出。



技术特征:

1.一种用于制造具有优异钻削特性的冷锻用线材的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所制备的线材的显微组织以面积分数计包含45%至60%的铁素体和40%至55%的珠光体。

3.一种用于制造螺钉部件的方法,所述方法包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其中控制所述淬火以具有以面积分数计包含70%或更多的自回火马氏体、0.1%至5.0%的贝氏体、1%至28%的新鲜马氏体和0.1%至1.0%的残余奥氏体的显微组织。

5.根据权利要求3所述的方法,其中在所述淬火中,将原始奥氏体的晶粒中析出的碳化物的平均厚度控制为20nm或更小。

6.根据权利要求3所述的方法,其中所述螺钉部件在室温下的硬度为500hv或更大。

7.一种螺钉部件,包含以面积分数计含有70%或更多的自回火马氏体、0.1%至5%的贝氏体、1%至28%的新鲜马氏体和0.1%至1%的残余奥氏体的显微组织,


技术总结
本发明涉及用于制造冷锻用线材和螺钉部件的方法,所述方法可以仅用淬火热处理制造具有优异钻削特性的部件,并且所述方法可以特别地制造待用于用不同材料制造的汽车部件的机械联接的部件。

技术研发人员:郑炳仁,全英洙,朴龙植
受保护的技术使用者:浦项股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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