铆钉的热处理技术介绍

首铆钉是典型的单面铆接零件，这种紧固件广泛应用于汽车、车辆，机电产品，建筑装修以及家用电器。

根据GB/T3098.18-2004规定了盲铆钉的机械性能试验方法，包括：剪切、抗力、钉头保持能力、钉芯拆卸力（安装前）及钉芯断裂共5项试验。也可根据使用要求，对铆钉进行可铆性及剪切强度试验。

对钢制铆钉，不仅对材料的选用规范，而且对铆钉热处理状态也提出了新的要求，材料标准有GB/T699-1999《优质碳素结构钢》、GB/T700-1988《碳素结构钢》、GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》。

铆钉用材料牌号为Q215、Q235、10#、15#、20#、ML10、ML20钢等。由于品种规格都比较少，不能满足目前铆钉生产的需求。在生产实践中还有大量借用日本JIS标准中的G3506、G3507、G4105和美国ASTM标准中的许多钢种牌号，如SWRM10、SWRM17、SWRCH10K、SWRCH10A、SWRCH15A、SWRCH22A、SWRCH35K等牌号。

铆钉表面不允许有影响使用的裂缝；钉头顶面不允许有影响使用的金属小凸起；不允许有影响使用的圆钝、飞边、碰伤、条痕、浮锈以及杆部末端的压扁，对铆钉杆部同轴度公差要求较高。为此，对铆钉原材料和成品应进行退火热处理。

铆钉退火热处理的种类很多，可根据客户技术要求给予适当选择。下面作一简述，供同行参考。

1、球化退火
球化退火是使钢获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状（球状）碳化物组织的工艺方法。中碳或中碳合金钢必须用球化退火，而对于冷镦挤压成型用低碳钢也必须用球化退火，硬度可在140~160HBW（82~86HRB）。

2、低温球化退火
低温球化退火是将钢材加热到Ac1以下20℃左右较长时间保温（一般在4~8h）以获得球状珠光体的热处理，此工艺适用于经冷形变加工、冷冲压加工件。

如10、15、20#钢720℃×3h退火后，布氏硬度150~180HBW降至120HBW（75HRB）以下。

如35、45#钢720℃×6h退火后，布氏硬度180~217HBW降至150HBW（83HRB）以下。

3、等温球化退火
等温球化退火是将低、中碳合金钢加热到Ac1＋（20~30℃），保温适当时间，然后冷却到略低于Ar1以下的温度，等温保持一定时间（使等温转变进行完毕），然后炉冷或空冷的球化退火工艺。

ML40Cr 760~780℃加热保温4h降温至670~680℃等温6h，布氏硬度155HBW（85HRB）以下。

SCM435 770~790℃加热保温2h降温到690~700℃等温4h，布氏硬度160HBW（86 HRB）以下，与一次球化退火相比，等温球化退火可获得较好的球化质量并可节约工艺时间。

4、去应力退火
去应力退火，经冷形变后的铆钉在低于再结晶温度加热，以去除内应力，但仍保留冷作硬化效果的热处理。习惯上，把较高温度下的去应力处理叫作去应力退火，而把较低温度下的这种处理，称为去应力回火，其实质都是一样的。

5、不完全退火
亚共析钢冷拉料坯常用完全退火，而对于低、中碳钢及合金结构钢。如15、20、35、45、40Cr、40MnB，因晶粒长大倾向较大且不均匀，用完全退火不易控制晶粒度，并为了降低钢材脆性，宜采用不完全退火加热在Ac1与Ac3之间，加热到温后短时保温，之后缓慢或控速冷却，以获得铁素体和珠光体组织，称为不完全退火。如10、20#在820℃加热保温1h，缓冷或空冷，硬度可以170HBW降至140HBW（82HRB）以下。

6、再结晶退火
在冷形变加工中，钢材的硬度、强度和内应力随形变量增加而增长，塑性则随形变量增加而降低。在随后的加热过程中，随着温度的升高，组织和性能有恢复到冷形变前状况的趋势。

低碳钢的再结晶温度在450~650℃之间，随着含碳量及合金元素数量的增加，再结晶温度不断升高，超过Ac1温度时将优先发生相变重结晶。这时，只能采用低于Ac1温度的软化退火来降低冷形变材料的硬度。低碳钢在冷镦、冷拉、冷冲、冷挤等加工后的再结晶退火温度常取600~650℃，硬度在75~85HRB之间。

附H62铜铆钉退火
H62黄铜的常用再结晶退火温度为600~700℃，为了使铜铆钉铆接时的变形抗力较小，并且退火后晶粒又不太粗，再结晶退火温度选择640~650℃×2h，硬度从120~135HV1降至75~85HV1；改善了铆接工艺性。铆接后还应该进行低温去应力退火，以充分消除铆接应力，190~200℃×90min空冷，维氏硬度达到为115~135HV1符合H62黄铜的技术要求。

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