地脚螺栓材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种船舶设备技术领域，具体涉及一种地脚螺栓材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在大型船舶上，用于固定主机的地脚螺栓材料起到非常重要的作用。这是由 于船舶长期在水上航行，在风、雨和台风或海啸天气，船舶颠簸晃动厉害，需要地脚螺栓材 料和主机之间形成紧固的配合关系，稍有松动，可能导致主机松动移位，严重影响船舶航行 或造成严重的安全事故。
[0003] 但是，目前船舶用地脚螺栓材料往往存在强度低，在长期颠簸、震动过程容易断 裂，造成很大的安全隐患。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的上述不足，提供一种抗拉强度、屈服强度、硬度等机械性能 好，综合机械性能理想，不易断裂的地脚螺栓材料。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种地脚螺栓材料，该地脚螺 栓材料由以下重量百分比的各组分制备而成：碳（C)O. 26-0. 33%，硅（Si)O. 17-0. 37%，锰 (Mn)O. 4-0. 7%，铬（Cr)O. 8-1. 1%，钥（Mo)O. 15-0. 25%，余量为铁（Fe)。
[0006] 作为优选，该地脚螺栓材料由以下重量百分比的各组分制备而成：碳 (00.27-0.30 %，硅（Si)O. 20-0. 30 %，锰（Mn)O. 5-0.6 %，铬（Cr)0.9-1.0 %，钥 (Mo)O. 18-0. 24%，余量为铁（Fe)。
[0007] 本发明上述各元素作用分析如下：
[0008] 碳：碳元素的引入使铁形成固溶体，获得固溶强化，适当的碳量还能形成合金化 合物，在铁碳合金相图中的平衡组织。此外，碳含量的可以提高合金的强度、硬度，但是塑 性和韧性下降；为了综合合金的强度、硬度和塑性、韧性的性能，本发明采用碳含量控制在 0? 26-0. 33 %，优选控制在 0? 27-0. 30 %。
[0009]Si:硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度。同时硅还能有效防止材料 的应力腐蚀开裂的倾向。本发明的硅含量控制在〇. 17-0. 37%，优选控制在0. 20-0. 30%; 上述含量的控制有效提高硬度和强度和应力腐蚀性，同时切削性能不受到影响，从而利于 地脚螺栓材料的后期加工。
[0010] 锰：它能消除或减弱由于硫所引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能。其次 还可以改善材料的耐脱锌能力和改善材料的抗应力腐蚀能力。而且，锰和铁形成固溶体，提 高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；同时又是碳化物形成元素，进入渗碳体中取代一部 分铁原子。锰在钢中由于降低临界转变温度，起到细化珠光体的作用。也间接地起到提高 珠光体钢强度的作用；锰稳定奥氏体组织的能力仅次于镍，也强烈增加钢的淬透性。本发明 的锰含量为〇? 4-0. 7 %，优选0? 5-0. 6 %。
[0011] 铬：铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用，可提高硬度和耐磨性而不使钢变脆； 如果铬含量过低则达不到硬化作用，如果过高又会造成增加淬火敏感性，因此，本发明控制 铬含量为〇? 8-1. 1%，优选0? 9-1. 0%。
[0012] 钥：钥能保持钢有比较稳定的硬度，增加对变形、开裂和磨损等的抗力，在渗碳层 中降低碳化物在晶界上形成连续网状的倾向，减少渗碳层中残留奥氏体，相对地增加了表 面层的耐磨性。
[0013] 本发明还提供一种上述地脚螺栓材料的制备方法，制备步骤包括：
[0014] (1)首先将配方比例的各组分原料投入熔炼炉中进行加热至1350~1450°C熔融 得到铁水，同时从熔炼炉底部通入氮气进行保护；
[0015] (2)将铁水冷却至1100-1200°C进行浇注成合金锭；
[0016] (3)浇注完成后进行分段降温：第一阶段降温至500-600°C，降温速度为30-50°C/ min，第二阶段降至常温，降温速度为120-160°C;
[0017] (4)将降温至室温的合金锭于700-830°C的淬火炉中保温3-5小时后进行水淬火 至300-370°C，然后水淬火至90-120°C;
[0018] (5)将淬火后的合金锭在于500-650°C中保温2-3小时回火处理，然后冷却室温；
[0019] (6)将冷却室温的合金定车削加工成地脚螺栓。
[0020] 本发明的优点和有益效果：
[0021] 1.本发明的地脚螺栓材料，采用能提高整体机械性能的各种元素配合使用，从而 使得制备出的产品具有高的强度和硬度，抗拉强度达780N/mm2以上，HB硬度达到230-275 之间，冲击强度达到32J以上；断面收缩率达50%以上，因此具有良好的机械性能，适用于 大型船舶上主机的固定，不易断裂。
[0022] 2.本法的地脚螺栓材料制备方法简单，工艺步骤少，同时制备出的产品经过淬火 和回火处理，进一步提高最终产品的机械性能，使其更适用于大型船舶等颠簸、震动等恶劣 环境的使用，有效保证使用安全性能。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
[0024] 实施例1-3
[0025] 制备方法如下：
[0026] (1)首先将配方比例的各组分原料投入熔炼炉中进行加热至1350~1450°C熔融 得到铁水，同时从熔炼炉底部通入氮气进行保护；
[0027] (2)将铁水冷却至1100-1200°C进行浇注成合金锭；
[0028] (3)浇注完成后进行分段降温：第一阶段降温至500-600°C，降温速度为30_50°C/ min，第二阶段降至常温，降温速度为120-160°C;
[0029] (4)将降温至室温的合金锭于700-830°C的淬火炉中保温3-5小时后进行水淬火 至300-370°C，然后水淬火至90-120°C;
[0030] (5)将淬火后的合金锭在于500-650°C中保温2-3小时回火处理，然后冷却室温；
[0031] (6)将冷却室温的合金定车削加工成地脚螺栓材料。
[0032] 表1实施例1-3各原料用量
[0033]
[0034] 常温下实施例1-3所得试样各机械性能检测数据见表2 :
[0035] 表2实施例1-3所得试样各机械性能检测数
[0038] 从上表可知，本发明制备的地脚螺栓材料具有良好的机械性能，可适用于大型船 舶等主机的固定。
【主权项】
1. 一种地脚螺栓材料，其特征在于：该地脚螺栓材料由以下重量百分比的各组分制备 而成：碳 0? 26-0. 33%，硅 0? 17-0. 37%，锰 0? 4-0. 7%，铬 0? 8-1. 1%，钥 0? 15-0. 25%，余量 为铁。2. 根据权利要求1所述的地脚螺栓材料，其特征在于：该地脚螺栓材料由以下重量百 分比的各组分制备而成：碳0. 27-0. 30%，硅0. 20-0. 30%，锰0. 5-0. 6%，铬0. 9-1. 0%，钥 0. 18-0. 24%，余量为铁。3. -种地脚螺栓材料的制备方法，其特征在于：制备步骤包括： (1) 首先将配方比例的各组分原料投入熔炼炉中进行加热至1350~1450°C熔融得到 铁水，同时从熔炼炉底部通入氮气进行保护； (2) 将铁水冷却至1100-1200°C进行浇注成合金锭； (3) 浇注完成后进行分段降温：第一阶段降温至500-600°C，降温速度为30-50°C/min， 第二阶段降至常温，降温速度为120-160°C ; (4) 将降温至室温的合金锭于700-830°C的淬火炉中保温3-5小时后进行水淬火至 300-370°C，然后水淬火至 90-120°C ; (5) 将淬火后的合金锭在于500-650°C中保温2-3小时回火处理，然后冷却室温； (6) 将冷却室温的合金定车削加工成地脚螺栓。
【专利摘要】本发明公开一种地脚螺栓材料及其制备方法，其特征在于：该地脚螺栓由以下重量百分比的各组分制备而成：碳0.26-0.33％，硅0.17-0.37％，锰0.4-0.7％，铬0.8-1.1％，钼0.15-0.25％，余量为铁。本发明的地脚螺栓，采用能提高整体机械性能的各种元素配合使用，从而使得制备出的产品具有高的强度和硬度，抗拉强度达780N/mm2以上，HB硬度达到230-275之间，冲击强度达到32J以上；断面收缩率达50％以上，因此具有良好的机械性能，适用于大型船舶上主机的固定，不易断裂。
【IPC分类】C21D1/18, C22C38/22, C21D9/00
【公开号】CN105088078
【申请号】CN201410216586
【发明人】严统达
【申请人】宁波瑞亚紧固件制造有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月22日