CN103084533B - 扭剪型高强度螺栓的锻造方法 - Google Patents
扭剪型高强度螺栓的锻造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103084533B CN103084533B CN201210511852.8A CN201210511852A CN103084533B CN 103084533 B CN103084533 B CN 103084533B CN 201210511852 A CN201210511852 A CN 201210511852A CN 103084533 B CN103084533 B CN 103084533B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bolts
- minutes
- temperature
- bolt
- forging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005242 forging Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 3
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 abstract description 2
- 238000000641 cold extrusion Methods 0.000 abstract description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种扭剪型高强度螺栓的锻造方法，加工步骤包括：a、通过铸造工艺制得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化学成分的重量百分比应满足下述要求：C 0.25～0.35、Mn 0.15～0.25、Si 0.15～0.35、W 0.01-0.04、0.015≤P≤0.025、0.015≤S≤0.035、Ni 0.15～0.20、Zn 0.025～0.045、Sn 0.02～0.03、Cr≤0.02，余量为铁。本发明的扭剪型高强度螺栓的锻造方法，采用冷挤压工艺螺栓加工，提高了螺栓的强度，达到了12.9高强度螺栓所需的硬度值、强度值，解决了高强度下螺栓的延迟断裂和疲劳断裂，在使用中连接可靠，不易折断，提高了螺栓寿命，满足了社会上各行业对高强度螺栓的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及到螺栓的加工方法，尤其是一种扭剪型高强度螺栓的锻造方法。
背景技术
高扭剪螺栓是机械行业中常用的紧固件，目前的加工方式一般为车削的成型，强度往往难以保证，有时在使用中产生掉头、杆部断裂等不安全现象，对工业生产危害很大。因此对高扭剪生产方法加以研究和改进，确保高扭剪螺栓的质量稳定性，对技术和经济的发展具有重要作用。此外，螺栓处于相对潮湿的环境中时，容易生锈腐蚀，最终导致断裂或裂纹，形成潜在的事故源。
鉴于此，有必要提供一种高扭剪强度螺栓的加工方法，生产更耐腐蚀的高强度螺栓。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种扭剪型高强度螺栓的锻造方法。
本发明的目的通过以下技术方案如下：
扭剪型高强度螺栓的锻造方法，加工步骤包括：
a、通过铸造工艺制得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化学成分的重量百分比应满足下述要求：C 0.25～0.35、Mn 0.15～0.25、Si 0.15～0.35、W 0.01-0.04、0.015≤P≤0.025、0.015≤S≤0.035、Ni 0.15～0.20、Zn 0.025～0.045、Sn 0.02～0.03、Cr≤0.02，余量为铁；
b、对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为600-650℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层草木灰，草木灰的粒度控制为200-300目，锻打次数不多于25次，锻打成型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；
c、热处理，第一次是将车削后的螺栓外螺纹在460-550℃下加热8-9小时，再20-30分钟内升温至1080-1120℃，保持加热时间20分钟，用淬火油进行淬火，再将淬火后的螺栓在500℃下进行回火保持30分钟，再从回火炉中取出放入250-270℃200号溶剂油中中随油缓冷；第二次是将螺栓的螺栓头在800℃±20℃下，用水性淬火液进行淬火，再将淬火后的螺栓在600℃下进行回火，持续时间60分钟；
d、对热处理后的螺栓进行深冷处理,液氮温度为-125～-150℃,深冷处理的时间为2-5小时，在液氮中的等温时间为:螺栓的横截面积的乘以2～3min/mm2，深冷处理后将温度已回升到室温的螺栓放入100℃的沸水中加热60-80分钟；
e、磷化处理，首先用14%氢氧化钠溶液洗涤进行脱脂处理，温度控制在55-60℃之间，时间为5-6分钟，然后水洗；再用25%KHSO4溶液洗涤进行酸洗处理，温度控制在18-20℃，时间为1-2分钟，然后水洗；最后在温度40℃情况下，浸入十二烷基苯磺酸钠溶液中，温度控制在45-57℃，浸入时间为3分钟，之后清洗干净；
f、发黑处理，在温度为120-140℃的条件下，将螺栓置于亚硝酸钠溶液内处理至表面呈黑灰或全黑色，然后将螺栓从亚硝酸钠溶液中取出，并自然固化15～20min，再以水充分清洗、风干后得到成品螺栓。
本发明的扭剪型高强度螺栓的锻造方法，采用冷挤压工艺螺栓加工，提高了螺栓的强度，达到了12.9高强度螺栓所需的硬度值、强度值，解决了高强度下螺栓的延迟断裂和疲劳断裂，在使用中连接可靠，不易折断，提高了螺栓寿命，满足了社会上各行业对高强度螺栓的使用需求。
本发明的有益效果在于：
1、本发明细化了材质的整形加工工艺，使线材硬度适中，表面具有良好的磷化皮膜，润滑性能好，线材无氢脆，可塑性好；
2、本发明螺栓进行了3－4次冷镦挤压成型，提高了高强度螺栓整体强度，螺栓精度高，质量好，生产效率高，无切削无废料，单位成本大大下降。得到了整体金属流向方向一致的螺栓，大大提高了其抗拉强度；
3、热处理工艺的发明突破了螺栓传统热处理的合金钢材的极限，其超强超韧性的特色已领先国内紧固件行业水平。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述：
扭剪型高强度螺栓的锻造方法，加工步骤包括：
a、通过铸造工艺制得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化学成分的重量百分比应满足下述要求：C 0.25～0.35、Mn 0.15～0.25、Si 0.15～0.35、W 0.01-0.04、0.015≤P≤0.025、0.015≤S≤0.035、Ni 0.15～0.20、Zn 0.025～0.045、Sn 0.02～0.03、Cr≤0.02，余量为铁；
b、对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为600-650℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层草木灰，草木灰的粒度控制为200-300目，锻打次数不多于25次，锻打成型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；
c、热处理，第一次是将车削后的螺栓外螺纹在460-550℃下加热8-9小时，再20-30分钟内升温至1080-1120℃，保持加热时间20分钟，用淬火油进行淬火，再将淬火后的螺栓在500℃下进行回火保持30分钟，再从回火炉中取出放入250-270℃200号溶剂油中中随油缓冷；第二次是将螺栓的螺栓头在800℃±20℃下，用水性淬火液进行淬火，再将淬火后的螺栓在600℃下进行回火，持续时间60分钟；
d、对热处理后的螺栓进行深冷处理,液氮温度为-125～-150℃,深冷处理的时间为2-5小时，在液氮中的等温时间为:螺栓的横截面积的乘以2～3min/mm2，深冷处理后将温度已回升到室温的螺栓放入100℃的沸水中加热60-80分钟；
e、磷化处理，首先用14%氢氧化钠溶液洗涤进行脱脂处理，温度控制在55-60℃之间，时间为5-6分钟，然后水洗；再用25%KHSO4溶液洗涤进行酸洗处理，温度控制在18-20℃，时间为1-2分钟，然后水洗；最后在温度40℃情况下，浸入十二烷基苯磺酸钠溶液中，温度控制在45-57℃，浸入时间为3分钟，之后清洗干净；
f、发黑处理，在温度为120-140℃的条件下，将螺栓置于亚硝酸钠溶液内处理至表面呈黑灰或全黑色，然后将螺栓从亚硝酸钠溶液中取出，并自然固化15～20min，再以水充分清洗、风干后得到成品螺栓。
根据本发明的扭剪型高强度螺栓的制备方法生产的螺栓，经过检测试验其机械性能数值如下，螺栓心部硬度达40-43HRC、螺栓螺纹段硬度达38-40HRC，抗剪切强度达到900Mpa，屈服强度达到1000Mpa，延伸率大于12%,断面收缩率大于35%,冲击韧性大于56J/cm2，综合机械性能比现有工艺制造出的螺栓高10-12%。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (1)
1.扭剪型高强度螺栓的锻造方法，其特征在于，加工步骤包括：
a、通过铸造工艺制得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化学成分的重量百分比应满足下述要求： 0.25≤C≤0.35、 0.15≤Mn≤0.25、 0.15≤Si≤0.35、0.01≤W≤0.04、0.015≤P≤0.025、0.015≤S≤0.035、0.15≤Ni ≤0.20、 0.025≤Zn≤0.045、 0.02≤Sn≤0.03、Cr≤0.02，余量为铁；
b、对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为600-650℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层草木灰，草木灰的粒度控制为200-300目，锻打次数不多于25次，锻打成型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；
c、热处理，第一次是将辗制成型后的螺栓外螺纹在460-550℃下加热8-9小时，在20-30分钟内升温至1080-1120℃，保持加热时间20分钟，用淬火油进行淬火，再将淬火后的螺栓在500℃下进行回火保持30分钟，再从回火炉中取出放入250-270℃200号溶剂油中随油缓冷；第二次是将螺栓的螺栓头在800℃±20℃下，用水性淬火液进行淬火，再将淬火后的螺栓在600℃下进行回火，持续时间60分钟；
d、对热处理后的螺栓进行深冷处理,液氮温度为-125～-150℃,深冷处理的时间为2-5小时，在液氮中的等温时间为:螺栓的横截面积乘以2～3min/mm2，深冷处理后将温度已回升到室温的螺栓放入100℃的沸水中加热60-80分钟；
e、磷化处理，首先用14%氢氧化钠溶液洗涤进行脱脂处理，温度控制在55-60℃之间，时间为5-6分钟，然后水洗；再用25%KHSO4溶液洗涤进行酸洗处理，温度控制在18-20℃，时间为1-2分钟，然后水洗；最后在温度40℃情况下，浸入十二烷基苯磺酸钠溶液中，温度控制在45-57℃，浸入时间为3分钟，之后清洗干净；
f、发黑处理，在温度为120-140℃的条件下，将螺栓置于亚硝酸钠溶液内处理至表面呈黑灰或全黑色，然后将螺栓从亚硝酸钠溶液中取出，并自然固化15～20min，再以水充分清洗、风干后得到成品螺栓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210511852.8A CN103084533B (zh) | 2012-12-04 | 2012-12-04 | 扭剪型高强度螺栓的锻造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210511852.8A CN103084533B (zh) | 2012-12-04 | 2012-12-04 | 扭剪型高强度螺栓的锻造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103084533A CN103084533A (zh) | 2013-05-08 |
| CN103084533B true CN103084533B (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=48197947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210511852.8A Active CN103084533B (zh) | 2012-12-04 | 2012-12-04 | 扭剪型高强度螺栓的锻造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103084533B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104924033A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-23 | 柳州弘天科技有限公司 | 一种螺栓加工工艺 |
| CN112894284A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-04 | 温州市盛日汽车附件有限公司 | 一种扭剪型螺栓的生产工艺 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0565540A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-19 | Nissan Motor Co Ltd | 高強度ボルトの製造方法 |
| JP2795800B2 (ja) * | 1993-10-18 | 1998-09-10 | 新日本製鐵株式会社 | 耐遅れ破壊特性の優れた高強度ボルトの製造方法 |
| CN1209209C (zh) * | 2003-04-17 | 2005-07-06 | 南京汽车集团有限公司 | 1300MPa级以上高强度螺栓的制造工艺 |
| CN100494461C (zh) * | 2007-03-05 | 2009-06-03 | 大连海事大学 | 多类型超细碳化物中合金工具钢 |
| CN102072234B (zh) * | 2010-11-19 | 2012-12-12 | 浙江高强度紧固件有限公司 | 核电螺栓生产工艺 |
| CN102284835B (zh) * | 2011-07-05 | 2013-07-10 | 浙江捷能汽车零部件有限公司 | M12以上十点九级车用螺栓的生产方法 |
| CN102319990B (zh) * | 2011-09-30 | 2013-07-31 | 山推工程机械股份有限公司 | 履带用低碳高强度螺栓制造工艺 |
-
2012
- 2012-12-04 CN CN201210511852.8A patent/CN103084533B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103084533A (zh) | 2013-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103089781B (zh) | 高强度双头螺栓加工方法 | |
| CN101549448B (zh) | 钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺 | |
| CN102260831B (zh) | 一种高强钢制备的螺栓、螺母等紧固件 | |
| CN102284835B (zh) | M12以上十点九级车用螺栓的生产方法 | |
| CN105382153B (zh) | 气门弹簧生产工艺 | |
| CN105154785B (zh) | 高强度螺栓及其制造方法 | |
| CN103088268A (zh) | 汽车车轮用紧固螺栓的制备方法 | |
| CN103088266B (zh) | 地脚螺栓的锻造方法 | |
| CN103084523B (zh) | 高强度u形螺栓加工方法 | |
| CN103084532A (zh) | T形螺栓加工方法 | |
| CN103643146B (zh) | 一种铬钼低合金预应力铝包钢丝的制造方法 | |
| CN102260830A (zh) | 一种高强度紧固件的加工方法及热处理工艺 | |
| CN109372869B (zh) | 一种高强度螺栓及其制造方法 | |
| CN103205642A (zh) | 耐磨损防松螺栓的制备方法 | |
| CN103084798B (zh) | 高强度螺栓锻造方法 | |
| CN103028685B (zh) | 高等级螺栓的加工方法 | |
| CN104400359A (zh) | 一种地脚螺栓的制备方法 | |
| CN103084533B (zh) | 扭剪型高强度螺栓的锻造方法 | |
| CN103088267B (zh) | 加长螺栓的制备方法 | |
| CN103084797B (zh) | 挖掘机履带用螺栓锻造方法 | |
| CN103084525B (zh) | 柴油机的连杆螺栓加工方法 | |
| CN103131949A (zh) | 高强度铝合金法兰螺栓的制备方法 | |
| CN103088271B (zh) | 高强度耐腐蚀螺栓的制备方法 | |
| CN103084524B (zh) | 法兰螺栓锻造方法 | |
| CN103757559B (zh) | 具有相变增塑效应的经济型双相不锈钢 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Forging Method for Torsional Shear High Strength Bolts Effective date of registration: 20230829 Granted publication date: 20150722 Pledgee: Wuhu Yangzi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: ANHUI LIUFANG ZHONGLIAN MECHANICAL SHARE Co.,Ltd. Registration number: Y2023980054297 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20150722 Pledgee: Wuhu Yangzi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: ANHUI LIUFANG ZHONGLIAN MECHANICAL SHARE Co.,Ltd. Registration number: Y2023980054297 |