本發(fā)明涉及合金材料，具體是一種冷鐓用鐵基高溫合金線材及其表面處理工藝。

背景技術(shù)：

1、冷鐓作為一種高效、節(jié)能的金屬成形工藝，主要用于制造高強度螺栓、螺母、銷軸等緊固件，在現(xiàn)代制造業(yè)中備受推崇。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的增長，對緊固件要求越來越高，鐵基高溫合金相較于鎳基、鈷基成本較低且滿足大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，作為緊固件材料使用較為廣泛，緊固件冷鐓成型前大多采用線材進(jìn)行冷加工處理，但市面上線材產(chǎn)品大多良莠不齊，制成的冷鐓材料性能不穩(wěn)定且表面易產(chǎn)生裂紋，線材未能滿足高強度緊固件質(zhì)量要求且廢品率較高從而帶來高的制造成本，經(jīng)濟性不足。盡管冷鐓剛行業(yè)發(fā)展迅速，但高性能品質(zhì)的冷鐓鋼用線材依舊面臨一定的市場缺口和技術(shù)挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種冷鐓用鐵基高溫合金線材及其表面處理工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種冷鐓用鐵基高溫合金線材及其表面處理工藝，包括以下工藝步驟：

4、步驟1：對鐵基高溫合金進(jìn)行冶煉熱軋得到熱軋盤條，鹽酸酸洗去表面氧化皮后，升溫至900℃保溫2h后水冷，無水乙醇進(jìn)行表面清潔，再浸入復(fù)合潤滑劑中，烘干，進(jìn)行粗抽冷拔；

5、步驟2：對步驟1粗抽冷拔的熱軋盤條進(jìn)行固溶處理和多段時效處理后，得到鐵基高溫合金線材；

6、步驟3：對步驟2所制鐵基高溫合金線材進(jìn)行表面酸洗鍍銅，精抽冷拔，得到經(jīng)表面處理的冷鐓用鐵基高溫合金線材。

7、其中，鐵基高溫合金的化學(xué)成分為：以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，0.04-0.08%c、0.2-0.3%si、0.25-0.28%mn、0.05-0.10%zr、25-28%ni、12-14%cr、1.2-1.3%mo、1.7-2.0%ti、0.30-0.35%al、0.016-0.02%p、s≤0.005%、0.2-0.3%v、0.002-0.004%y、0.005-0.008%b、余量為fe以及不可避免雜質(zhì)。

8、步驟1復(fù)合潤滑劑的制備步驟如下：

9、取氟化六方氮化硼置于去離子水中超聲分散5-10min，備用；將羧甲基纖維素鈉置于無水乙醇超聲分散3-5min，與上述氟化六方氮化硼分散液快速混合超聲20-30min，再加入聚四氟乙烯，超聲攪拌30min，再依次加入氧化鎂、聚丙烯酰胺、磷酸二氫銨、磷酸氫銨鈉、硼酸，攪拌1-2h；其中，氟化六方氮化硼由六方氮化硼與氟化銨按質(zhì)量比為1：（1-3）超聲混合，再進(jìn)行170-180℃下磁力攪拌6h后，以300-350r/min轉(zhuǎn)速球磨20-24h，球磨結(jié)束后去離子水洗滌并離心干燥；其中球料比為1:（50-80）。

10、步驟2中固溶處理溫度為980-1080℃，保溫2h后油冷；多段時效處理包括升溫至760-780℃保溫8h后進(jìn)行空冷，再升溫至650-680℃保溫8h后進(jìn)行空冷。

11、步驟3中表面酸洗鍍銅包括拋丸后混酸酸洗再進(jìn)行表面鍍銅；其中混酸為硝酸混合氫氟酸，酸洗速度為2-3m/min。

12、表面鍍銅具體為：先助鍍處理2-3min，再熱浸鍍黃銅液；其中黃銅液溫度為980-1000℃，熱浸40-50s，取出空冷；其中，助鍍選用的助鍍劑包括：按質(zhì)量份計，5-10份氯化亞錫、8-10份氯化銨、10-20份氯化鉀、50-70份十四烷基二甲基芐基氯化銨、40-50份烷基酚聚氧乙烯醚、20-30份無水乙醇。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

14、1、本發(fā)明所制線材在進(jìn)行粗抽拉拔之前使用復(fù)合潤滑劑涂覆與熱軋盤條上，復(fù)合潤滑劑添加六方氮化硼和聚四氟乙烯潤滑，協(xié)同提高潤滑劑的減磨潤滑特性，盡可能減輕盤條在粗抽拉拔工藝中的磨損，相較于傳統(tǒng)磷化皂化流程更為簡便且污染較小，同時保護合金基底。

15、2、細(xì)抽拉拔制線材前鍍銅處理中，采用熱浸鍍銅液，工藝簡便且鍍銅層較電鍍銅層厚度均勻，性能穩(wěn)定，雜質(zhì)較少；熱浸銅前進(jìn)行助鍍處理，降低合金基體與熔融黃銅液間的表面張力，提高合金基體的浸潤能力，利于浸鍍層的形成。

技術(shù)特征：

1.一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，包括以下工藝步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，鐵基高溫合金的化學(xué)成分為：以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，0.04-0.08%c、0.2-0.3%si、0.25-0.28%mn、0.05-0.10%zr、25-28%ni、12-14%cr、1.2-1.3%mo、1.7-2.0%ti、0.30-0.35%al、0.016-0.02%p、s≤0.005%、0.2-0.3%v、0.002-0.004%y、0.005-0.008%b、余量為fe以及不可避免雜質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，步驟1復(fù)合潤滑劑的制備步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，氟化六方氮化硼由六方氮化硼與氟化銨按質(zhì)量比為1：（1-3）超聲混合，再進(jìn)行170-180℃下磁力攪拌6h后，以300-350r/min轉(zhuǎn)速球磨20-24h，球磨結(jié)束后去離子水洗滌并離心干燥。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，步驟2中固溶處理溫度為980-1080℃，保溫2h后油冷；多段時效處理包括升溫至760-780℃保溫8h后進(jìn)行空冷，再升溫至650-680℃保溫8h后進(jìn)行空冷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，步驟3中表面酸洗鍍銅包括拋丸后混酸酸洗再進(jìn)行表面鍍銅；其中混酸為硝酸混合氫氟酸，酸洗速度為2-3m/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，表面鍍銅具體為：先助鍍處理2-3min，再熱浸鍍黃銅液；其中黃銅液溫度為980-1000℃，熱浸40-50s，取出空冷。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，助鍍選用的助鍍劑包括：按質(zhì)量份計，5-10份氯化亞錫、8-10份氯化銨、10-20份氯化鉀、50-70份十四烷基二甲基芐基氯化銨、40-50份烷基酚聚氧乙烯醚、20-30份無水乙醇。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷鐓用鐵基高溫合金線材的表面處理工藝，其特征在于，粗抽冷拔中進(jìn)行12道次拉拔，每道次減面率為10-20%；精抽冷拔中控制減面率在2-5%。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種冷鐓用鐵基高溫合金線材及其表面處理工藝，涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，制備工藝包括以下步驟：對鐵基高溫合金進(jìn)行冶煉熱軋得到熱軋盤條，鹽酸酸洗去表面氧化皮后，升溫至900℃保溫2h后水冷，無水乙醇進(jìn)行表面清潔，再浸入復(fù)合潤滑劑中，烘干，進(jìn)行粗抽冷拔，再進(jìn)行固溶處理和多段時效處理后，得到鐵基高溫合金線材，再表面酸洗鍍銅，精抽冷拔，得到經(jīng)表面處理的冷鐓用鐵基高溫合金線材。

技術(shù)研發(fā)人員：何國寧,蔣波,劉歡,劉一,黃佳,熊偉
受保護的技術(shù)使用者：江蘇鴻科金屬科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26