CN105420474A

CN105420474A - 一种长螺母的加工方法

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Publication number: CN105420474A
Application number: CN201510794549.7A
Authority: CN
Inventors: 任鹏坤
Original assignee: NINGBO JINPENG HIGH STRENGTH FASTENER CO Ltd
Current assignee: NINGBO JINPENG HIGH STRENGTH FASTENER CO Ltd
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2016-03-23

Abstract

本发明涉及一种紧固件的加工方法，具体涉及一种长螺母的加工方法，属于长螺母加工技术领域。该加工方法包括将三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料先进行正火处理，然后机械加工成长螺母坯件，最后将长螺母坯件进行热处理制得长螺母，所述的热处理包括渗碳处理、回火处理；其中，所述三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料包括体积百分比含量为30-50％的三层层状多孔氮化硅陶瓷和体积百分比含量为50-70％的合金钢。本发明长螺母采用三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料制成，三层层状多孔SiC陶瓷和合金钢互为支撑骨架，再经正火、渗碳处理后，提高了长螺母的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性和耐磨性，同时提高其加工性能，使其易焊接。

Description

一种长螺母的加工方法

技术领域

本发明涉及一种紧固件的加工方法，具体涉及一种长螺母的加工方法，属于长螺母加工技术领域。

背景技术

紧固件紧固件在市场上也称为标准件，是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。它的特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度极高。紧固件是应用最广泛的机械基础件，需求量很大。常用的紧固件包括螺栓、螺钉、螺母等。

螺母即为螺帽，是采用螺母和螺栓之间的摩擦力进行自锁，但是在动载荷中这种自锁的可靠性就会降低。螺母在使用时，环境差异较大，低温、高温、酸碱性环境下都有可能，且螺母在使用时，需要承受较大的应力，因此螺母需要较好的性能。

现有技术中的螺母一般都采用整体金属结构，不仅质量重，用料成本高，且性能一般，作为设备连接紧固件，在设备中所占重量比较大，不利于降低设备的整体质量，影响生产、运输和使用等各个环节。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种含强度高、易焊接的长螺母。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案得以实施：一种长螺母，由螺帽和螺杆组成，螺帽呈圆盘状且螺帽外径大于螺杆外径，在螺帽中部开设有与螺杆同轴设置的圆形凹孔且圆形凹孔深入至螺杆处，在螺杆外壁上开设有外螺纹，所述长螺母由三维网络氮化硅陶瓷/合金钢复合材料制成，所述三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料包括体积百分比含量为30-50％的三层层状多孔氮化硅陶瓷和体积百分比含量为50-70％的合金钢。

本发明长螺母采用三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料制成，三层层状多孔SiC陶瓷和合金钢互为支撑骨架，充分发挥SiC陶瓷和合金钢两类材料的优点，有效提高了长螺母的高温稳定性、耐磨损性、耐腐蚀性等。在复合材料中若氮化硅陶瓷的含量过高则会增加复合材料的脆性，降低复合材料的整体性能，而若氮化硅陶瓷的含量过低则复合材料的耐磨性和耐高温性能得不到提高。

在上述长螺母中，作为优选，所述合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.17％-0.24％；Mn：1.30％-1.60％；Ti：0.04％-0.10％；Al：0.15％-1.20％，Cr：0.50％-1.20％，V：0.003％-0.01％，B：0.0005％-0.0035％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe。

本发明使用的钢中C含量为0.17-0.24％，是一种低碳钢，塑性和韧性较好，淬透性较高，经淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，所以具有较高的低温冲击韧性良好的加工性，且加工变形微小，抗疲劳性能相当好。在本发明长螺母复合材料的合金钢中，若碳含量过高，会导致合金钢心部韧性的下降，将C含量为0.17-0.24％，稳定地保证合金钢的心部有足够的塑性和韧性。由于低碳钢的强度和硬度会相对较低，本发明适当增加了Mn的含量，以提高合金钢的强度和硬度。同时，本发明的钢中还同时含有Ti、V两种微量元素，与Mn元素起协同作用，共同提高合金钢的强度和硬度。因为，Ti、V微量元素不仅可以细化晶粒，还可以得到更高体积分数的弥散分布Ti(C，N)，(C，N)，和V(C，N)析出颗粒，因此，可以同时起到细晶强化和弥散强化的作用。

另一方面，碳当量影响元素Mn在0-60nm深度存在富集现象，尤其在0-20nm深度内富集更为明显，Mn元素含量峰值可达12％，为母材中含量的8.5倍。Mn元素在表面的富集显著提高了表层碳当量，使得表层焊接性能急剧恶化。由此可知，表层合金元素Mn的富集是造成高强度合金钢不易焊接的主要原因，因此，严格控制合金钢中的Mn含量，避免多余的Mn在生产过程中在合金钢表面富集。Mn元素还与钢中含有的Cr、Ni、V、B四种元素起协同作用，提高钢的淬透性，从而使钢经渗碳淬火后提高钢的心部的强度和韧性。

由于化学成分的改变，其显微组织也发生改变，本发明的螺母板不仅具有较高的强度和硬度，还具有较高的塑性和韧性，且显著提高了螺母板的加工性能，使其易焊接。

进一步优选，所述合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.18％-0.22％；Mn：1.40％-1.50％；Ti：0.05％-0.08％；Al：0.30％-1.00％，Cr：0.60％-0.80％，V：0.005％-0.008％，B：0.0008％-0.0030％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe。

在上述长螺母中，作为优选，所述的三层层状氮化硅陶瓷包括上表面层、下表面层以及上下表面层之间的中间层，其中上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成(质量百分比计)均为90-96％Si₃N₄和4-10％Y₂O₃，中间层氮化硅陶瓷的原料组成(质量百分比计)为1-5％SiO₂、0.5-2％炭黑、4-10％Y₂O₃、余量Si₃N₄。

本发明通过改变氮化硅陶瓷中Si₃N₄与二氧化硅和碳粉的相对含量，实现控制气孔率，通过改变中间层Si₃N₄晶种的含量和层间界面对层状多孔氮化硅陶瓷烧结性能、微观组织和力学性能的影响。随着Si₃N₄晶种含量的增大，收缩率逐渐降低，气孔率逐渐减小。以此种控制多孔氮化硅气孔率的工艺为基础，制备三层层状多孔氮化硅陶瓷。随着中间层原料中的Si₃N₄含量的逐渐增加，整个层状多孔氮化硅的收缩率和气孔率逐渐降低，弯曲强度逐渐增加。当中间层与表面层的收缩率相差较大时，虽然是弱界面结合，但产生的界面残余应力对层状多孔氮化硅的力学性能非常有利。当中间层与表面层的收缩率和气孔率接近时，弱界面结合转变为强界面结合也有利于提高层状多孔氮化硅陶瓷的力学性能。总之，当中间层的Si₃N₄含量变化时，层状多孔氮化硅陶瓷始终都具有较高的力学性能。

进一步优选，所述炭黑的粒径为60-80nm，SiO₂的粒径为0.1-0.5μm，Y₂O₃的粒径为0.2-1.2μm，Si₃N₄为α>95％的α-Si₃N₄。

在上述长螺母中，所述三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料由如下方法制得：

分别按上表面层、中间层、下表面层所述的原料配料，分别将配料利用有机载体浸渍成型并在0.3-0.6MPa的氮气压力和1720-1750℃下烧结1-2h，分别制得上表面层、中间层、下表面层的干粉；

将制得的上表面层、中间层、下表面层的干粉依次敷放，最后在3-4MPa的压力下压制成型，得三层层状多孔氮化硅陶瓷；

将三层层状多孔氮化硅陶瓷与合金钢利用真空-气压铸造方法制成三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料。

先制成三层层状多孔氮化硅陶瓷，再将合金钢引入三层层状多孔氮化硅陶瓷中，使制得的复合材料中氮化硅陶瓷和合金钢互为支撑骨架，充分发挥两者材料的优点，并进一步提高复合材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等物理性能。

作为优选，真空-气压铸造方法中的真空度为0.05-0.08MPa。

本发明还公开了上述长螺母的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：

将三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料先进行正火处理，然后机械加工成长螺母坯件，最后将长螺母坯件进行热处理制得长螺母。

在上述长螺母的加工方法中，所述的正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为1600-1700℃，保温2-3h，正火处理完成出炉后用1.5KW排风扇降温。正火处理为等温正火处理，由于本发明长螺母基体合金钢中的碳含量较低，属于低碳钢，切削加工性不佳，而正火处理可以改善其切削加工性。所以本发明长螺母在成型后经过了正火处理，改善了钢材的显微组织、消除了残余应力，改善了切削加工性，为随后进行的机械加工做好准备。而且，本发明钢材采用的是等温正火处理，解决了普通正火处理时由于堆冷存在的堆内外及其它因素造成的冷却条件相差较大，而导致钢材局部由于冷速过快形成粒贝非平衡组织，而钢材一些部位由于冷速过慢析出过多先共析铁素体而太软的现象，从而可以获得均匀组织，将钢材的硬度控制在一定范围内，更利于后续机械加工的进行。

在上述长螺母的加工方法中，所述的热处理包括渗碳处理、回火处理。由于本发明钢材的碳含量较低，属于低碳钢，所以使用本发明钢材制备得到的长螺母坯件先进行渗碳处理，使碳原子渗入到长螺母坯件的表面层，使长螺母坯件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和回火，使长螺母坯件表面层具有高硬度和耐磨性，而长螺母坯件的心部仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。

作为优选，所述的渗碳处理为先升温至950-980℃，保温70-90min，再降至960-980℃，保温30-50min，然后降至920-930℃，保温20-40min，最后空冷至室温。本发明热处理中的渗碳处理通过三阶段不同温度下的淬火处理，先消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织，然后改善渗层组织，进一步提高长螺母的硬度和耐磨性。

作为优选，所述回火处理的温度为250-350℃，回火处理的时间为100-140min。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明长螺母采用三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料制成，三层层状多孔SiC陶瓷和合金钢互为支撑骨架，充分发挥SiC陶瓷和合金钢两类材料的优点，有效提高了长螺母的高温稳定性、耐磨损性、耐腐蚀性等，同时降低其重量。

2、复合材料中合金钢的组成成分及其质量百分比配伍合理，复合材料经渗碳处理后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，良好的加工性，且心部仍然保持着韧性和塑性，进一步提高了长螺母的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性和耐磨性，同时提高其加工性能，使其易焊接。

附图说明

图1为本发明长螺母的结构示意图。

图中，1、螺帽；2、螺杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本发明长螺母，由螺帽1和螺杆2组成，螺帽1呈圆盘状且螺帽1外径大于螺杆2外径，在螺帽1中部开设有与螺杆2同轴设置的圆形凹孔且圆形凹孔深入至螺杆处，在螺杆外壁上开设有外螺纹，长螺母由三维网络氮化硅陶瓷/合金钢复合材料制成，三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料包括体积百分比含量为30-50％的三层层状多孔氮化硅陶瓷和体积百分比含量为50-70％的合金钢。

其中，所述合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.17％-0.24％；Mn：1.30％-1.60％；Ti：0.04％-0.10％；Al：0.15％-1.20％，Cr：0.50％-1.20％，V：0.003％-0.01％，B：0.0005％-0.0035％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe。

所述的三层层状氮化硅陶瓷包括上表面层、下表面层以及上下表面层之间的中间层，其中上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成(质量百分比计)均为90-96％Si₃N₄和4-10％Y₂O₃，中间层氮化硅陶瓷的原料组成(质量百分比计)为1-5％SiO₂、0.5-2％炭黑、4-10％Y₂O₃、余量Si₃N₄。

下面通过具体实施例进一步说明。

实施例1

制备三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料：

分别按上表面层、中间层、下表面层所述的原料配料(上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成均为94％Si₃N₄和6％Y₂O₃、中间层氮化硅陶瓷的原料组成为3％SiO₂(粒径为0.1-0.5μm)、1％炭黑(粒径为60-80nm)、7％Y₂O₃(粒径为0.2-1.2μm)、余量Si₃N₄(α>95％))，分别将配料利用有机载体浸渍成型并在0.4MPa的氮气压力和1730℃下烧结1h，分别制得上表面层、中间层、下表面层的干粉；

将制得的上表面层、中间层、下表面层的干粉依次敷放，最后在3.5MPa的压力下压制成型，得三层层状多孔氮化硅陶瓷；

将三层层状多孔氮化硅陶瓷与合金钢(合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.20％；Mn：1.45％；Ti：0.06％；Al：0.6％，Cr：0.780％，V：0.006％，B：0.002％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe)利用真空-气压铸造方法(真空度为0.06MPa)制成三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料。

加工长螺母：

其中，正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为1650℃，保温2h，正火处理完成出炉后用1.5KW排风扇降温。

所述的热处理包括渗碳处理、回火处理，所述的渗碳处理为先升温至960℃，保温80min，再降至970℃，保温40min，然后降至925℃，保温30min，最后空冷至室温；所述回火处理的温度为300℃，回火处理的时间为120min。

实施例2

制备三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料：

分别按上表面层、中间层、下表面层所述的原料配料(上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成均为92％Si₃N₄和8％Y₂O₃、中间层氮化硅陶瓷的原料组成为4％SiO₂(粒径为0.1-0.5μm)、1.5％炭黑(粒径为60-80nm)、5％Y₂O₃(粒径为0.2-1.2μm)、余量Si₃N₄(α>95％))，分别将配料利用有机载体浸渍成型并在0.5MPa的氮气压力和1740℃下烧结2h，分别制得上表面层、中间层、下表面层的干粉；

将制得的上表面层、中间层、下表面层的干粉依次敷放，最后在3MPa的压力下压制成型，得三层层状多孔氮化硅陶瓷；

将三层层状多孔氮化硅陶瓷与合金钢(合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.18％；Mn：1.50％；Ti：0.05％；Al：1.00％，Cr：0.60％，V：0.008％，B：0.0008％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe)利用真空-气压铸造方法(真空度为0.07MPa)制成三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料。

加工长螺母：

其中，正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为1630℃，保温3h，正火处理完成出炉后用1.5KW排风扇降温。

所述的热处理包括渗碳处理、回火处理，所述的渗碳处理为先升温至970℃，保温85min，再降至975℃，保温35min，然后降至928℃，保温35min，最后空冷至室温；所述回火处理的温度为280℃，回火处理的时间为130min。

实施例3

制备三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料：

分别按上表面层、中间层、下表面层所述的原料配料(上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成均为95％Si₃N₄和5％Y₂O₃、中间层氮化硅陶瓷的原料组成为2％SiO₂(粒径为0.1-0.5μm)、1％炭黑(粒径为60-80nm)、8％Y₂O₃(粒径为0.2-1.2μm)、余量Si₃N₄(α>95％))，分别将配料利用有机载体浸渍成型并在0.4MPa的氮气压力和1735℃下烧结2h，分别制得上表面层、中间层、下表面层的干粉；

将制得的上表面层、中间层、下表面层的干粉依次敷放，最后在4MPa的压力下压制成型，得三层层状多孔氮化硅陶瓷；

将三层层状多孔氮化硅陶瓷与合金钢(合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.22％；Mn：1.40％；Ti：0.08％；Al：0.30％，Cr：0.80％，V：0.005％，B：0.0030％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe)利用真空-气压铸造方法(真空度为0.06MPa)制成三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料。

加工长螺母：

其中，正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为1680℃，保温2h，正火处理完成出炉后用1.5KW排风扇降温。

所述的热处理包括渗碳处理、回火处理，所述的渗碳处理为先升温至955℃，保温75min，再降至965℃，保温45min，然后降至923℃，保温25min，最后空冷至室温；所述回火处理的温度为320℃，回火处理的时间为110min。

实施例4

制备三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料：

分别按上表面层、中间层、下表面层所述的原料配料(上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成均为90％Si₃N₄和10％Y₂O₃、中间层氮化硅陶瓷的原料组成为1％SiO₂(粒径为0.1-0.5μm)、2％炭黑(粒径为60-80nm)、10％Y₂O₃(粒径为0.2-1.2μm)、余量Si₃N₄(α>95％))，分别将配料利用有机载体浸渍成型并在0.3MPa的氮气压力和1720℃下烧结2h，分别制得上表面层、中间层、下表面层的干粉；

将三层层状多孔氮化硅陶瓷与合金钢(合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.17％；Mn：1.60％；Ti：0.04％；Al：1.20％，Cr：0.50％，V：0.01％，B：0.0005％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe)利用真空-气压铸造方法(真空度为0.05MPa)制成三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料。

加工长螺母：

其中，正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为1600℃，保温3h，正火处理完成出炉后用1.5KW排风扇降温。

所述的热处理包括渗碳处理、回火处理，所述的渗碳处理为先升温至950℃，保温90min，再降至960℃，保温50min，然后降至920℃，保温40min，最后空冷至室温；所述回火处理的温度为250℃，回火处理的时间为140min。

实施例5

制备三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料：

分别按上表面层、中间层、下表面层所述的原料配料(上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成均为96％Si₃N₄和4％Y₂O₃、中间层氮化硅陶瓷的原料组成为5％SiO₂(粒径为0.1-0.5μm)、0.5％炭黑(粒径为60-80nm)、4％Y₂O₃(粒径为0.2-1.2μm)、余量Si₃N₄(α>95％))，分别将配料利用有机载体浸渍成型并在0.6MPa的氮气压力和1750℃下烧结1h，分别制得上表面层、中间层、下表面层的干粉；

将三层层状多孔氮化硅陶瓷与合金钢(合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.24％；Mn：1.30％；Ti：0.10％；Al：0.15％，Cr：1.20％，V：0.003％，B：0.0035％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe)利用真空-气压铸造方法(真空度为0.08MPa)制成三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料。

加工长螺母：

其中，正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为1700℃，保温2h，正火处理完成出炉后用1.5KW排风扇降温。

所述的热处理包括渗碳处理、回火处理，所述的渗碳处理为先升温至980℃，保温70min，再降至980℃，保温30min，然后降至930℃，保温20min，最后空冷至室温；所述回火处理的温度为350℃，回火处理的时间为100min。

对比例1

对比例1为普通市售的长螺母。

对比例2

对比例2与实施例1的区别仅在于，对比例2长螺母三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料的合金钢中不含有Cr、V、B、Ti。

对比例3

对比例3与实施例1的区别仅在于，对比例3长螺母仅由实施例1中所述的合金钢制成，并未与三层层状多孔氮化硅陶瓷复合形成复合材料。

对比例4

对比例4与实施例1的区别仅在于，对比例4中正火处理采用的普通正火处理工艺。

对比例5

对比例5与实施例1的区别仅在于，对比例1中的渗碳处理为普通渗碳处理，没有采用不同阶段的淬火处理。

将上述实施例1-5和对比例1-5制成的长螺母进行力学性能测试，测试结果如表1所示。

表1：实施例1-5和对比例1-5长螺母性能测试结果

从表1的测试结果可知，本发明长螺母性能上要优于采用普通钢材或者采用现有制备方法制备而成的长螺母的性能。

将本发明实施例和对比例制备得到的长螺母进行耐磨性和耐腐蚀性测试。

耐磨性测试采用磨耗试验机试验。经统计，在相同条件下，对比例制备得到的长螺母的磨耗量始终要高于实施例制备得到的长螺母的磨耗。且随着磨耗试验次数的增加，对比例长螺母和实施例长螺母的磨耗量的差值呈扩大走势。本发明的磨耗试验对长螺母摩擦从100次增加到3000次，对比例与实施例的磨耗量平均差值从1.25g扩大到12.9g。

耐腐蚀性测试采用湿热试验和盐雾腐蚀试验。经统计：在相同湿热试验条件下，本发明实施例制备得到的长螺母在960h后均未出现腐蚀现象，而对比例制备得到的长螺母在960h后均出现腐蚀现象，腐蚀时间最早的出现在850h。在相同盐雾试验条件下，本发明实施例制备得到的长螺母在50h后均未出现腐蚀现象，而对比例制备得到的长螺母在50h后均出现腐蚀现象，腐蚀时间最早的出现在42h。

由此可知，本发明采用三维网络碳化硅/合金钢复合材料制成，合金钢的组成成分及其质量百分比配伍合理，并运用本发明的制备方法制备而成的长螺母在耐磨性和耐腐蚀性方面也要优于采用普通钢材或者采用现有制备方法制备而成的长螺母的性能。

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

1.一种长螺母的加工方法，其特征在于，所述的加工方法包括如下步骤：

将三层层状多孔碳化硅陶瓷/合金钢复合材料先进行正火处理，然后机械加工成长螺母坯件，最后将长螺母坯件进行热处理制得长螺母，所述的热处理包括渗碳处理、回火处理；

其中，所述三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料包括体积百分比含量为30-50％的三层层状多孔氮化硅陶瓷和体积百分比含量为50-70％的合金钢。

2.根据权利要求1所述的长螺母的加工方法，其特征在于，三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料中的合金钢由以下质量百分数的成分组成：C：0.17％-0.24％；Mn：1.30％-1.60％；Ti：0.04％-0.10％；Al：0.15％-1.20％，Cr：0.50％-1.20％，V：0.003％-0.01％，B：0.0005％-0.0035％；Si≤0.30％，S≤0.035％；P≤0.035％，其余为Fe。

3.根据权利要求1所述的长螺母的加工方法，其特征在于，三层层状多孔氮化硅陶瓷/合金钢复合材料中的三层层状氮化硅陶瓷包括上表面层、下表面层以及上下表面层之间的中间层，其中上表面层和下表面层氮化硅陶瓷的原料组成(质量百分比计)均为90-96％Si₃N₄和4-10％Y₂O₃，中间层氮化硅陶瓷的原料组成(质量百分比计)为1-5％SiO₂、0.5-2％炭黑、4-10％Y₂O₃、余量Si₃N₄。

4.根据权利要求1所述的长螺母的加工方法，其特征在于，所述的正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为1600-1700℃，保温2-3h。

5.根据权利要求1所述的长螺母的加工方法，其特征在于，所述的渗碳处理为先升温至950-980℃，保温70-90min，再降至960-980℃，保温30-50min，然后降至920-930℃，保温20-40min，最后空冷至室温。

6.根据权利要求1所述的长螺母的加工方法，其特征在于，所述回火处理的温度为250-350℃，回火处理的时间为100-140min。