一种抗延迟断裂的高强度螺栓合金材料及螺栓的制造方法_3

文档序号:8959935阅读:来源:国知局
Sm (λ 09%,Te (λ 05%,钕铁硼(λ 12%,余量为铁及不可避免 的杂质元素。
[0061] 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:
[0062] (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700°C, 保温1. 5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。
[0063] (2)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,以使所述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。
[0064] (3)热强化处理;即先将第一螺栓置于580°C下进行第一阶段热处理1. 5小时;再 在610°C下进行第二阶段热处理2小时;第三阶段在630°C下进行第三阶段热处理2. 5小 时,制得第二螺栓。
[0065] (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;
[0066] 其中,外螺纹热处理的过程为:将往复式动作将螺纹辗制成型的第二螺栓的外螺 纹在790~810°C下加热4小时,再在25分钟内升温至1100°C,保持加热时间15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 炉中取出放入290°C的200号溶剂油中随油缓冷。
[0067] 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lll〇°C温度范围内渗碳处理80min,制得第三螺栓。
[0068] (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170°C,保温2小 时,然后取出自然冷却至室温,制得第四螺栓。
[0069] (6)钝化处理;将第四螺栓浸入温度为IKTC的钝化处理液中处理5min,制得第五 螺栓;钝化处理液是由下述重量配比的物质混合制备而成:4份水溶性钼酸盐、8份二乙醇 胺、70份硅酸盐、100份水溶性丙烯酸树脂,100份水。
[0070] (7)渗硼处理;按重量份计:首先将70份无水硼砂放入处理容器内,加热到 660°C,然后加入15份SiC粉进行搅拌,待无水硼砂完全熔化,升温至80(TC,再加入8份 碳酸钠,加强搅拌到溶池温度达到900°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。
[0071] (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55°C下洗涤4分 钟,然后用冷水进行洗涤,再接着在105°C的磷化处理液中浸泡8分钟,再进行水洗、风干。
[0072] 上述的磷化处理液是由如下重量份数的组分配比而成:10份磷酸二氢钾、12份碳 酸氢钠、4份聚乙二醇、14份硝酸锌、150份去离子水。
[0073] (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;最后第六螺栓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25分钟;再进行清洗、风干,即得成品螺栓。
[0074] 实施例3
[0075] 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 0.35%,Si 0. 12%, Mn 0. 05%, P 0. 02%, S 0. 04%, Cu 0. 3%, Co 0. 30%, Ni 0. 25, Al 0. 1%, Ti 0· 18%,Mo 0· 22%,V 0· 12%,Sm 0· ll%,Te 0· 05%,钕铁硼 0· 13%,余量为铁及不可避免 的杂质元素。
[0076] 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:
[0077] (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680°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。
[0078] (2)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。
[0079] (3)热强化处理;即先将第一螺栓置于585°C下进行第一阶段热处理2小时;再在 615°C下进行第二阶段热处理3小时;第三阶段在635°C下进行第三阶段热处理3小时,制 得第二螺栓。
[0080] (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;
[0081] 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4. 5小 时,再在25分钟内升温至1100°C,保持加热时间15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,再将第二螺栓从回火炉中取出放入290°C 的200号溶剂油中随油缓冷。
[0082] 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1120 °C渗碳处理60min,制得第三螺栓。
[0083] (5)时效处理,将热处理后第三螺栓放入时效处理炉中加热到180°C,保温3小时, 然后取出自然冷却至室温,制得第四螺栓。
[0084] (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配比的物质混合制备而成:8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。
[0085] (7)渗硼处理,按重量份计:首先将75份无水硼砂放入处理容器内,加热到695°C, 然后加入13份SiC粉进行搅拌,待无水硼砂完全熔化,升温至80(TC,再加入9份碳酸钠, 加强搅拌到溶池温度达到9KTC,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3. 5小时,自然冷却到常温,再进行清洗、风干,制得第六螺栓。
[0086] (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,再接着在110°c的磷化处理液中浸泡7分钟,再进行水洗、风干。
[0087] 上述的磷化处理液是由如下重量份数的组分配比而成:11份磷酸二氢钾、13份碳 酸氢钠、5份聚乙二醇、12份硝酸锌、150份去离子水。
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