CN103436809A - 一种螺栓冷镦钢材料的制备方法 - Google Patents

一种螺栓冷镦钢材料的制备方法 Download PDF

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张信群
唐小兵
邵军
王元军
张志�
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Zhang Xinqun
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Abstract

一种螺栓冷镦钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理,其特征在于:其化学元素重量的百分比为:C0.15-0.25、Si0.45-0.55、Mn1.30-1.50、P≤0.030、S≤0.050、镁0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Cr1.2-1.4、Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁;本发明经过热处理工艺后,直接冷镦成形,冷镦性能非常好。冷镦成的螺栓也不需要再经过淬火并回火热处理,通过冷镦时TRIP效应,就能获得很高的力学性能。在具有高强度的同时兼有高塑性,符合12.9高强度螺栓性能要求。

Description

一种螺栓冷镦钢材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种钢材料,具体是一种螺栓冷镦钢材料的制备方法。
背景技术
紧固件是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件。在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、仪表和用品等上面,都可以看到各式各样的紧固件。紧固件是机械工业基础件,需求量极大,紧固件包括各种螺栓、铆接头、螺母、铆钉等,由于紧固件用于各种结构材料的连接,需要承受很大的压力、剪切力。现在的紧固件材料,多采用冷镦钢,现在冷铆钢在冷镦时易劈裂、崩裂或折断,影响使用安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺栓冷镦钢材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种螺栓冷镦钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理,其特征在于:其化学元素重量的百分比为:C0.15-0.25、Si0.45-0.55、Mn1.30-1.50、P≤0.030、S≤0.050、镁0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Cr1.2-1.4、Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁;
热处理是指:轧件先以160-170℃/小时速率升温至940-960℃,保温2-3小时;再以50-60℃/小时速率升温至1020-1050℃下,保温3-4小时;再以120-140℃/小时速率降温至320-350℃下保温2-3小时,然后,以80-90℃/小时速率升温至760-780℃,保温1-2小时;再以120-140℃/小时速率降温至160-180℃,保温3-4小时,然后空气中自然冷却至室温后,再加热至120-150℃,保温1-2小时后,自然冷却至室温。
本发明经过热处理工艺后,直接冷镦成形,冷镦性能非常好。冷镦成的螺栓也不需要再经过淬火并回火热处理,通过冷镦时TRIP效应,就能获得很高的力学性能。在具有高强度的同时兼有高塑性,符合12.9高强度螺栓性能要求。
具体实施方式
一种螺栓冷镦钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理,其化学元素重量的百分比为:C0.15-0.25、Si0.45-0.55、Mn1.30-1.50、P≤0.030、S≤0.050、镁0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Cr1.2-1.4、Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁;
轧件先以160-170℃/小时速率升温至940-960℃,保温2-3小时;再以50-60℃/小时速率升温至1020-1050℃下,保温3-4小时;再以120-140℃/小时速率降温至320-350℃下保温2-3小时,然后,以80-90℃/小时速率升温至760-780℃,保温1-2小时;再以120-140℃/小时速率降温至160-180℃,保温3-4小时,然后空气中自然冷却至室温后,再加热至120-150℃,保温1-2小时后,自然冷却至室温。
在精炼时采用下列重量份(公斤)原料制备的精炼剂:铝酸钙2、纳米碳酸钙1、石英砂2.6、刚玉粉1.2、SnO22.0、氟化钙2.2、氯化钠3、明矾2。将上述物料加去离子水研磨2-3小时制浆过300-500目筛,喷雾干燥,在200-250℃下焙烧2-3小时即得。
本发明脱氧、脱硫、脱磷率在60-75%之间,去除钢液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化钢液提高了钢的内部质量,铸件中的气孔度降低1-2度,得到有效的控制。
本发明所制得的紧固件用冷镦钢材料力学性能为:抗拉强度1260Mpa,屈服强度1180Mpa,冲击功AKu178J,延伸率:27%,断面收缩率:47%。洛氏硬度53-57HRC。

Claims (2)

1.一种螺栓冷镦钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理,其特征在于:其化学元素重量的百分比为:C0.15-0.25、Si0.45-0.55、Mn1.30-1.50、P≤0.030、S≤0.050、镁0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Cr1.2-1.4、Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的,其特征在于:热处理是指:轧件先以160-170℃/小时速率升温至940-960℃,保温2-3小时;再以50-60℃/小时速率升温至1020-1050℃下,保温3-4小时;再以120-140℃/小时速率降温至320-350℃下保温2-3小时,然后,以80-90℃/小时速率升温至760-780℃,保温1-2小时;再以120-140℃/小时速率降温至160-180℃,保温3-4小时,然后空气中自然冷却至室温后,再加热至120-150℃,保温1-2小时后,自然冷却至室温。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101365819A (zh) * 2005-12-27 2009-02-11 Posco公司 具有优良冷镦性能和淬火特性的钢丝及其制造方法
WO2012095532A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Rovalma S.A. High thermal diffusivity and high wear resistance tool steel
CN102994878A (zh) * 2012-10-31 2013-03-27 杨建标 电线用高强度紧固件

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