隨著機械行業持續高速發展,對螺栓的要求也越來越高,40Cr或45鋼螺栓的調質硬度已由原來的24~28HRC提高到28~36HRC,有的高達28~40HRC,因此對滾絲模也提出了更嚴格的要求。
用9SiCr、CrWMn、T8A、T10A等鋼制造的滾絲模,強度偏低,耐磨性不足;用T12A鋼制造的滾絲模因其韌性過低,使用中發生崩齒現象;用Cr12MoV鋼制造的高強度螺栓滾絲模,其耐磨性和沖擊韌度也難以滿足要求。
加工硬度為24~32HRC的高強度螺栓的滾絲模,其失效形式主要是崩齒和齒面磨損,在加工硬度為34~40HRC的高強度螺栓時,其失效形式則以齒形成片剝落為主。
為了提高滾絲模的使用壽命,選用碳化物不均勻度小、顆粒度小且頒布均勻的LD鋼制造,并采用先進的真空淬火工藝。
LD鋼滾絲模在真空淬火加熱時,淬火溫度為1020~1050℃,回火溫度為200~220℃,即采用了低淬低回的非正規熱處理工藝。熱處理后硬度穩定在59~60HRC。采用上述工藝有以下優點:
1)無氧化脫碳,工藝表面光潔。
2)對周圍環境無污染,符合綠色、清潔、文明生產要求。
3)變形量極小,符合工藝技術要求。
4)質量穩定性好,硬度散差極小。
5)平均使用壽命比箱式爐加熱淬火者可提高35%~40%。在加工普通螺栓時可提高15%;加工調質的高強度螺栓時提高幅度比較大,比在箱式爐、鹽浴爐中處理者提高60%~80%。
如果沒有真空加熱設備,采用鹽浴等溫淬火,同樣可以使LD鋼滾絲模達到2萬件以上的高壽命。熱處理工藝為:鹽浴爐要充分脫氧撈渣,高溫爐氧化鋇要控制在0.3%(質量分數)以下。600℃、850℃兩次鹽浴預熱,1120℃加熱,600~620℃分級后280℃×2h硝鹽等溫淬火;550℃×1h×3次回火。硬度為61~61.5HRC。