【关键词】：螺母 加涂二硫化钼 研究
1 背景概述
根据国内某飞机集团公司下发的《HB8055等螺母加涂二硫化钼研制任务书》要求，笔者承担HB8056等5标准的13个规格自锁螺母加涂二硫化钼工艺进行研究。要求研制产品的尺寸及各项性能指标符合产品标准以及相关技术规范的要求。主要任务是通过研究，完成镀锌磷化+涂履二硫化钼工艺技术的定型，各项性能应满足HB7595-2011要求。接到任务书后，团队立即投入研究，并在规定的时间节点完成了研究任务。
2.工艺分析
HB8056等5标准的13个规格自锁螺母产品均为自锁螺母，涉及的材料有16CrSiNi和30CrMnSiA。本次研究主要是从优化自锁螺母的锁紧性能、解决安装紧涩着手，对涂履二硫化钼工艺进行探索，形成稳定、可靠的工艺技术文件。从产品结构及性能要求分析，加涂二硫化钼后表面润滑状态发生了变化，需要对收口尺寸进行验证，必要时调整收口尺寸，以保证锁紧等各项性能。其余尺寸及其加工方法、热处理等要求按原镀锌或镀镉的要求进行。
2.1镦制、机械加工
该HB8056等5标准的13个规格自锁螺母产品表面处理前的镦制、机械加工等工序及热处理等工艺方法经多年的批生产验证，产品收口前尺寸精度、内螺纹精度与热处理强度的工艺控制规范及措施稳定、有效，继续按原工艺方法执行。
2.2 镀锌磷化
镀锌磷化的目的主要是给基体金属提供保护、防止金属基体腐蚀和提升涂履膜层的附着力等。工艺重点:镀层厚度均匀性、一致性; 防腐性能的稳定 膜层结晶的稳定；磷化后涂履前膜层防护及涂履时间间隔控制。
2.3涂二硫化钼
涂履二硫化钼的目的主要是增强基体的防腐蚀能力，提升润滑效果、减小安装摩擦力。工艺重点包括：膜层厚度均匀性、一致性；膜层附着力；膜层耐蚀性；外观不能有积瘤、粉末等。
3.主要工艺方案及控制要求
3.1原材料
原材料均按照相应的验收规范等进行复验，确保合格后投入使用。
3.2工艺方案
前期一直加工该类自锁螺母产品，主要变化是在表面处理时增加二硫化钼干膜润滑层，主要工艺流程仍沿用原工艺流程，在表面处理时取消出光和钝化工步、增加磷化及涂覆二硫化钼干膜润滑剂工步要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此工艺方案为：冷镦→退火→精压→六角车→切边→攻丝→制标→收口→热处理→探伤→表面处理（电镀+磷化+涂二硫化钼）→总检→入库。
3.3热处理工艺控制
材料涉及16CrSiNi等，材料热处理过程严格按照相应的工艺规程及相关的特殊过程的控制规范执行，并进行了特殊过程确认，保留有关原始记录和检验报告。
3.4表面处理工艺控制
3.4.1镀锌层磷化
镀锌层的磷化是将零件在镀锌后不进行出光和钝化，直接在磷化槽液中对零件锌层表面形成磷酸盐化学转化膜（即:磷化膜）的过程。温度控制：磷化温度对磷化层影响较大，温度越高、膜层越厚、结晶越粗大；反之温度越低、膜层越薄、结晶越细。为了保证磷化层的厚度与膜层结晶均匀，在槽液增加了恒温装置，按加工过程的槽液温度控制在工艺范围。磷化时间控制，磷化时间对膜层的质量也有较大的影响，时间过长，表面镀层全部被磷化，没有镀层不利于产品的耐盐雾腐蚀。时间过短，不能形成磷化膜，涂覆二硫化钼时膜层不能有效附着在零件上，容易脱落。槽液成份控制：为了避免槽液中的游离酸度、PH值及离子浓度等对磷化层质量的影响，槽液游离酸度、PH值及各成分的比例按试验情况来确定，并最终选择槽液成分范围、PH值、游离酸度等各项参数。
3.4.2涂履二硫化钼
经研究后确定了二硫化钼干膜润滑剂涂履工艺流程为：验收→预热→浸涂→预固化→浸涂→固化→检验，每次涂覆前均要用四层细于180目的清洁铜丝网对二硫化钼干膜润滑剂溶液进行过滤，确保没有影响膜层质量的颗粒物。验收：检查产品是否有腐蚀、斑点、结瘤、颗粒物等缺陷以及确认磷化后到涂覆的时间间隔是否超过规定的时间间隔；预热：按工艺要求，将零件在常温条件下装入鼓风干燥箱中，将温度升到指定温度，保证产品整体受热均匀，达到指定温度即可涂覆；浸涂：将用专用器具盛放的零件浸入已配置好的二硫化钼干膜润滑剂中，在涂覆过程中保持搅拌状态，使二硫化钼干膜润滑剂均匀一致；在规定时间后取出零件，采用抖动或离心法去除余液，待表干后对产品进行预固化。预固化：按工艺参数要求，在干燥箱内温蒂低于60℃条件下将零件放入鼓风干燥箱中，升温至预干燥温度，保温一定时间后取出；浸涂：将预固化后零件在有余温的情况再次浸入已配置二硫化钼干膜润滑剂中，浸涂过程中保持搅拌状态，在规定时间后取出进行干燥，去除余液；固化：按工艺参数在干燥箱内温蒂低于60℃条件下将零件放入鼓风干燥箱中，设定固化温度，到温后恒温状态下保持规定的时间后取出，并冷却至室温。
结束语
经对HB8056等5标准的13个规格自锁螺母尺寸、螺纹通止、扳拧特性、涂层厚度、耐盐雾腐蚀、微观组织、脱碳或渗碳、表面不连续性、轴向载荷、锁紧结构、室温锁紧、高温锁紧、永久变形、振动等19项试验检测项目进行试验检测，全部数据和技术指标满足要求。
参考文献
【1】《工程材料实用手册》编辑委员会.工程材料实用手册.中国标准出版社2002.8
【2】《机械加工工艺手册》（第一版）【M】李洪.：北京出版社，1990.
【3】《机械工程材料》【M】何世禹.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995.
论文作者: 姜松
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月5期
论文发表时间:2020/4/30