CN104400359A - 一种地脚螺栓的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地脚螺栓的制备方法，包括以下步骤：铸造杆料；对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工；热处理；磷化处理；钝化处理；渗铬处理。本发明螺栓进行了多次冷镦挤压成型，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。

Description

一种地脚螺栓的制备方法
技术领域
本发明涉及螺栓技术领域，具体为一种地脚螺栓的制备方法。
背景技术
地脚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。因此对高强度螺栓生产方法加以研究和改进，确保高强度螺栓的质量稳定性，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。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种地脚螺栓的制备方法，包括以下步骤：
1）铸造杆料，按重量份计，先将12-15 份的废钢投入中频电炉中熔化成钢水，再加入增碳剂，待中频电炉内的温度升至1120 ～ 1220℃时，再投入28-34 份的钢锭、30-35 份的废铁和13-14 份的回炉料，然后排渣，排渣后加入锰铁、硅铁等合金，待中频电炉内的温度升至
1450℃时出炉时，进行浇注，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：C0.28 ～ 0.32、Mn 0.25 ～ 0.35、V 0.05-0.15、Si 0.15 ～ 0.35、W 0.01-0.04、P ≤ 0.025、S ≤ 0.035、Ni 0.55 ～ 0.80、Sn 0.20 ～ 0.30、Cu 0.22 ～ 0.32, 余量为铁；
2）对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为750-800℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层粉煤灰，锻打成型后利用精密车床车削出螺栓的外螺纹；
3）热处理：淬火处理和回火处理；
4）磷化处理，首先用18% 氢氧化钙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18%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；
5）钝化处理，将磷化处理后的螺栓浸入温度为100-120℃的钝化处理液中处理4-5min，所述钝化处理液是由下述重量配比的物质制备而成:4 ～ 6 份水溶性钼酸盐、8 ～12 份水溶性锰盐、70 ～ 100 份碱性硅溶胶、80 ～ 100 份水溶性丙烯酸树脂，80-100 份水；
6）渗铬处理，将钝化处理后的螺栓放入盐酸溶液润湿的铬铁粉中加热，加热到700-900℃，保持60-70min，再进行清洗、风干，即得成品螺栓。
优选地，所述钝化处理，将热处理后的螺栓浸入温度为110℃的钝化处理液中处理4.5min，钝化处理液是由5 份水溶性钼酸盐、12 份水溶性锰盐、70 份碱性硅溶胶、94 份水溶性丙烯酸树脂，92 份水处理而成。
本发明的有益效果：本发明螺栓进行了多次冷镦挤压成型，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。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
一种地脚螺栓的制备方法，包括以下步骤：
1）铸造杆料，按重量份计，先将12-15 份的废钢投入中频电炉中熔化成钢水，再加入增碳剂，待中频电炉内的温度升至1120 ～ 1220℃时，再投入28-34 份的钢锭、30-35 份的废铁和13-14 份的回炉料，然后排渣，排渣后加入锰铁、硅铁等合金，待中频电炉内的温度升至
1450℃时出炉时，进行浇注，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：C0.28 ～ 0.32、Mn 0.25 ～ 0.35、V 0.05-0.15、Si 0.15 ～ 0.35、W 0.01-0.04、P ≤ 0.025、S ≤ 0.035、Ni 0.55 ～ 0.80、Sn 0.20 ～ 0.30、Cu 0.22 ～ 0.32, 余量为铁；
2）对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为750-800℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层粉煤灰，锻打成型后利用精密车床车削出螺栓的外螺纹；
3）热处理：淬火处理和回火处理；
4）磷化处理，首先用18% 氢氧化钙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18%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；
5）钝化处理，将磷化处理后的螺栓浸入温度为100-120℃的钝化处理液中处理4-5min，所述钝化处理液是由下述重量配比的物质制备而成:4 ～ 6 份水溶性钼酸盐、8 ～12 份水溶性锰盐、70 ～ 100 份碱性硅溶胶、80 ～ 100 份水溶性丙烯酸树脂，80-100 份水；
6）渗铬处理，将钝化处理后的螺栓放入盐酸溶液润湿的铬铁粉中加热，加热到700-900℃，保持60-70min，再进行清洗、风干，即得成品螺栓。
根据本发明的地脚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48HRC、抗拉强度达到1270Mpa，屈服强度达到1300Mpa，延伸率大于15%, 断面收缩率大于40%, 冲击韧性大于57J/cm2，综合机械性能比现有工艺制造出的螺栓高10-12%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种地脚螺栓的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）铸造杆料，按重量份计，先将12-15 份的废钢投入中频电炉中熔化成钢水，再加入增碳剂，待中频电炉内的温度升至1120 ～ 1220℃时，再投入28-34 份的钢锭、30-35 份的废铁和13-14 份的回炉料，然后排渣，排渣后加入锰铁、硅铁等合金，待中频电炉内的温度升至
1450℃时出炉时，进行浇注，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：C0.28 ～ 0.32、Mn 0.25 ～ 0.35、V 0.05-0.15、Si 0.15 ～ 0.35、W 0.01-0.04、P ≤ 0.025、S ≤ 0.035、Ni 0.55 ～ 0.80、Sn 0.20 ～ 0.30、Cu 0.22 ～ 0.32, 余量为铁；
2）对铸造成型后的杆料进行锻造成形加工，锻打温度控制为750-800℃，在锻打模具的模膛内壁上覆盖薄层粉煤灰，锻打成型后利用精密车床车削出螺栓的外螺纹；
3）热处理：淬火处理和回火处理；
4）磷化处理，首先用18% 氢氧化钙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18%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；
5）钝化处理，将磷化处理后的螺栓浸入温度为100-120℃的钝化处理液中处理4-5min，所述钝化处理液是由下述重量配比的物质制备而成:4 ～ 6 份水溶性钼酸盐、8 ～12 份水溶性锰盐、70 ～ 100 份碱性硅溶胶、80 ～ 100 份水溶性丙烯酸树脂，80-100 份水；
6）渗铬处理，将钝化处理后的螺栓放入盐酸溶液润湿的铬铁粉中加热，加热到700-900℃，保持60-70min，再进行清洗、风干，即得成品螺栓。
2.根据权利要求1 所述的地脚螺栓的制备方法，其特征在于：所述钝化处理，将热处理后的螺栓浸入温度为110℃的钝化处理液中处理4.5min，钝化处理液是由5 份水溶性钼酸盐、12 份水溶性锰盐、70 份碱性硅溶胶、94 份水溶性丙烯酸树脂，92 份水处理而成。
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