10~20min ;淬火,将淬火后的第二螺栓在650°C 下回火处理50min ;将回火处理后的第二螺栓置于280~300°C的溶剂油中随油缓冷;
[0033] 所述光杆段热处理的操作过程为:将所述第二螺栓的光杆段置于790~810°C下 进行淬火;再将淬火后的第二螺栓于600~620°C下回火处理50~70min ;将回火处理后的 第二螺栓置于1100~1120°C下渗碳处理60~90min,制得第三螺栓。
[0034] 上述步骤(4)的热处理的回火温度较高,可以提高螺栓的强度和耐延迟断裂性 能。
[0035] 优选的,在步骤(8)之后还包括步骤(9),机械强化和表面处理,将所述第六螺栓 置于300~350°C下加热20~40min,冷却至20~25°C ;对所述第六螺栓的表面进行抛丸 处理;将抛丸处理后的第六螺栓置于100~ll〇°C下发黑处理25~30min ;清洗、干燥,制得 成品螺栓;
[0036] 优选的,步骤(1)中,所述浇注成型的工艺条件为:将毛坯温度降至280~320°C, 进行至少一次温控阶段,冷却至室温,制得杆料;每次所述温控阶段的具体操作为,以 25°C /h的速率加热至600~700°C,保温1~2h,再以30°C /h的速率冷却至250~300°C;
[0037] 优选的,步骤(5)中,所述时效处理的处理温度为150~180°C,处理时间为2~ 3h ;
[0038] 优选的,步骤(6)中,将所述第四螺栓浸入100~120°C的钝化处理液中5~8min, 制得第五螺栓;
[0039] 优选的,步骤(7)的操作过程为:将70~90份无水硼砂放入处理容器内,加热至 650~720°C,然后加入10~15份SiC粉,搅拌至无水硼砂完全熔化,升温至780~825°C; 再加入8~12份碳酸钠,搅拌的同时升温至900~920°C ;将所述第五螺栓置入上述处理 容器内进行渗硼处理,渗硼处理的温度为850~865°C,渗硼处理时间为2~4h,冷却至常 温;清洗、干燥,制得第六螺栓;
[0040] 优选的,步骤(8)的操作过程为:将所述第六螺栓用12%的碳酸氢钠在50~60°C 下洗涤4~6min ;洗涤所述第六螺栓;将所述第六螺栓置于100~IKTC的磷化处理液中浸 泡5~8min,清洗、干燥,制得成品螺栓。
[0041] 与现有技术相比,本发明的优点在于:本螺栓合金材料优化了化学成分,具体添加 了微量合金元素 V、Co、Te,并降低了 Mn和杂质元素 P、S的含量,使得基于本化学成分配比 的螺栓合金钢在1300MPa级强度水平下具有良好的耐延迟断裂性;另外,本螺栓合金材料 加入了钛和铝,增强了螺栓合金钢的力学性能、强度和塑性,并可提高螺栓合金钢的耐腐蚀 性能和表面光洁度。
[0042] 总之,通过优化化学成分的组成及其配比,本螺栓合金材料的强度得以增强,并且 具有良好的耐延迟断裂性。
【具体实施方式】
[0043] 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0044] 实施例1
[0045] 本实施例的螺栓合金材料包括如下重量百分比的化学成分:C 0. 4%,Si 0. 2%, Mn 0.05%,P 0.01%,S 0.02%,Cu 0.1%,Co 0.25%,Ni 0.24%,Al 0.24%,Ti 0. 18%, Mo 0. 18%,V 0. l%,Sm 0. 08%,Te 0. 04%,钕铁硼0. 08%,余量为铁及不可避免的杂质元 素。
[0046] 采用本实施例的螺栓合金材料的螺栓的制造方法,包括如下9个加工步骤:
[0047] (1)铸造杆料;按照上述配比控制杆料的化学成分,制成杆料毛还,对杆料毛坯浇 注成型,其中,浇注成型的毛坯温度降至300°C,再以25°C /小时的升温速率加热至600°C, 保温2小时,以30°C /小时的降温速率冷却至300°C,至此完成了一次温控阶段,再重复上 述的温控阶段两次,冷却至室温,制得杆料。
[0048] (2)对经过铸造成型后的杆料做酸洗和碱洗处理;依照螺栓的线径要求,对杆料 进行抽线,以使杆料收缩到螺杆所需的线径。将收缩线径后的杆料切断至螺栓所需的长度, 在常温下将切断后的杆料放入覆盖有草木灰的模具型腔内,以镦锻力使杆料形成螺栓所需 的头部和杆部尺寸;最后通过往复式辗牙机的两片牙板将杆料推入,通过往复式动作将螺 纹辗制成型,形成螺栓的外螺纹,制得第一螺栓。
[0049] (3)热强化处理;即先将第一螺栓置于590°C下进行第一阶段热处理2小时;再在 630°C下进行第二阶段热处理2~3小时;第三阶段在650°C下进行第三阶段热处理3小时, 制得第二螺栓。
[0050] (4)热处理;对第二螺栓依次进行外螺纹热处理和光杆段热处理,制得第三螺栓;
[0051] 其中,外螺纹热处理的过程为:将第二螺栓的外螺纹在790~810°C下加热5小 时,再在20分钟内升温至1120°C,保持加热时间20分钟;用淬火油进行淬火,再将淬火后 的第二螺栓在650°C下进行回火,持续时间50分钟;再从回火炉中取出第二螺栓并放入 300°C的200号溶剂油中随油缓冷。
[0052] 光杆段热处理的过程为:将第二螺栓中部的光杆段在790~810°C下,用水性淬火 液进行淬火,再将淬火后的第二螺栓在620°C下进行回火,持续时间60分钟,最后进行渗碳 处理,将渗碳剂送入回火炉内,在IKKTC温度范围内渗碳处理70min,制得第三螺栓。
[0053] (5)时效处理;将热处理后的第三螺栓放入时效处理炉中加热到160°C,保温3小 时,然后取出自然冷却至室温,制得第四螺栓。
[0054] (6)钝化处理;将第四螺栓浸入温度为100~120°C的钝化处理液中处理6min,制 得第五螺栓;钝化处理液是由下述重量份数的物质混合制备而成:6份水溶性钼酸盐、12份 二乙醇胺、70份硅酸盐、90份水溶性丙烯酸树脂,100份水。
[0055] (7)渗硼处理;按重量份数计:首先将80份无水硼砂放入处理容器内,加热到 680°C,然后加入12份SiC粉进行搅拌,待无水硼砂完全熔化,升温至800°C,再加入10份 碳酸钠,加强搅拌到溶池温度达到920°C,将第五螺栓放置入硼砂浴中渗硼,溶池温度保持 860°C恒温,时间4小时,自然冷却到常温,再进行清洗、风干,制得第六螺栓。
[0056] (8)磷化处理;首先将第六螺栓用质量份数为12%的碳酸氢钠在60°C下洗涤5分 钟,然后用冷水进行洗涤,再接着用在100°C的磷化处理液中浸泡6分钟,再进行水洗、风 干。
[0057] 上述的磷化处理液是由如下重量份数的组分配比而成:12份磷酸二氢钾、16份碳 酸氢钠、6份聚乙二醇、10份硝酸锌、150份去离子水。
[0058] (9)机械强化和表面处理;首先对磷化处理后的第六螺栓进行加热除油污,加热 温度为340°C,保温时间为30min,自然冷却至室温;其次第六螺栓经抛丸机进行表面的抛 丸处理,处理完后经热水清理;最后工件在进行瓦斯与空气快速燃烧使螺栓表面快速氧化 的发黑处理,控制温度ll〇°C,时间30分钟;再进行清洗、风干,即得成品螺栓。
[0059] 实施例2
[0060] 本实施例的螺栓合金材料包括如下重量百分比的化学成分:C 0.45%,Si 0.15%,Mn 0.05%,P 0.015%,S 0.03%,Cu 0.13%,Co 0.27%,Ni 0.25,Al 0.21%,Ti 0.2%,Mo (λ 22%,V (λ 14%,