CN105950965B

CN105950965B - 一种销子

Info

Publication number: CN105950965B
Application number: CN201610428586.0A
Authority: CN
Inventors: 李建忠
Original assignee: NINGBO YINZHOU HAISHENG MACHINERY CO Ltd
Current assignee: NINGBO YINZHOU HAISHENG MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2018-03-13
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: CN105950965A

Abstract

本发明提供了一种销子，包括：销头、销杆、扭力杆以及曲面挤压块，所述销子的重量百分比组成为：C：0.17～0.18，Si：0.2～0.21，N：0.2～0.3，Mn：0.54～0.55，P：0.012～0.014，S：0.006～0.007，Ni：0.01～0.011，Cr：0.02～0.03，Cu：0.02～0.022，Ti：0.23～0.25，Nb：0.3～0.5，Ce：0.1～0.2，La：0.1～0.2，余量为Fe。本发明定位时更加稳定可靠，结构强度高，同时能够减少碳氮化铬的析出，Nb和Ti的加入提高固溶强化和析出强话的效果，增强力学性能；材料表面镀有Zn，提高表面光洁度，增强自清洁的效果，Ce和La有助于形成致密、连续、厚且黏附性好的含硅铜稀土尖晶石型的复合铁锈层，从而提高其耐大气腐蚀性能。

Description

一种销子

技术领域

本发明属于五金配件技术领域，涉及一种销子。

背景技术

销子是一种常用的五金连接件，能够用于定位，也可以用于连接，它依靠过盈配合固定在销孔内。

申请号为201210128937.8的专利公开了一种销子，包含销子本体；所述销子本体，包含圆柱体部、圆锥体部；所述圆柱体部、圆锥体部的中心轴平行地设置；所述圆柱体部、圆锥体部相切设置成一体；所述销子本体的上端部设置有螺纹孔。

普通的销子使用一般的不锈钢材料，而销子的使用过程中会受力，因此会对销子的各种力学性能，比如屈服强度、抗拉强度，伸长率等都会有比较高的要求，但是目前销子使用通用的不锈钢材料，容易损坏，而销子的使用环境一般比较恶劣，经常会接触水汽，还会接触到酸性或碱性的环境，经常在这种环境中，会对销子进行腐蚀，降低销子的想能，有可能还会造成安全事故，因此，有必要提高一种力学性能较好，并且抗腐蚀的销子，解决目前存在的技术问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种销子，具有更好的力学性能，并且能够抗腐蚀，适应各种酸碱环境。

本发明的技术方案为：一种销子，包括：销头、

销杆：销杆的一端面与销头一体连接，销杆的另一端面上开设有向销头方向延伸的开口槽；

曲面挤压块：曲面挤压块位于所述的开口槽内；

扭力杆：扭力杆穿过销杆和销头，并且扭力杆的一端从销头中伸出，扭力杆的另一端与曲面挤压块连接，当扭力杆转动时，驱动曲面挤压块转动并扩开所述销杆，使销杆与销孔的过盈量增大；进一步地，所述销杆上设置有环形加强筋。

进一步地，所述开口槽的轴向截面为“U”形。

进一步地，所述开口槽的长度为所述销杆长度的三分之一。

其中，所述销子由以下重量百分比的成分组成：C：0.17～0.18，Si：0.2～0.21，N：0.2～0.3，Mn：0.54～0.55，P：0.012～0.014，S：0.006～0.007，Ni：0.01～0.011，Cr：0.02～0.03，Cu：0.02～0.022，Ti：0.23～0.25，Nb：0.3～0.5，Ce：0.1～0.2，La：0.1～0.2，余量为Fe。

本发明的销子材质进一步控制合金元素的含量，通过添加Nb和Ti元素，并控制其含量，在保证形成铁素体的同时，提高固溶强化和析出强化效果。通过添加稀土元素起到了阴极缓蚀剂的作用，减缓腐蚀的发生。

不锈钢在使用中会遇到C和N与Cr的化合物在晶界的表面析出，导致晶界薄弱，不但会降低腐蚀性能，还会降低力学性能，通过添加Nb和Ti，形成Ti(CN)的析出相，而且由于Nb和Ti的加入在晶粒和晶界上形成了TiN、NbC和Fe2Nb析出相，这种析出相相对强度高，同时由于固溶强化和析出强化的共同效果会提高材料的抗拉强度和硬度，由于减少了碳氮化铬的析出，还会增强抗腐蚀效果。

Ce和La在碳结钢中的存在形式有稀土硫化物，稀土硫氧化物、固溶与稀土金属间化合物，其中稀土硫化物、固溶与稀土金属间化合物的化学性质不稳定，极易溶解于腐蚀介质中，释放出稀土Ce³⁺或La³⁺并在阴极区域沉淀从而减缓腐蚀的进行。碳结钢中加入稀土使钢腐蚀电位负移，自腐蚀电流密度减小，阴极反应受到阻碍，耐蚀性能得到提高，加入钢中的稀土元素起到了阴极缓蚀剂的作用。随着稀土含量的增加其锈层厚度减小所造成的。电荷迁移电阻与钢基体的腐蚀速度直接相关，电荷迁移电阻的增加表明随着稀土含量的增加，钢基体的腐蚀程度减轻，耐蚀性能得到提高。Ce和La加入钢中，与P，Cu，Si发生相互作用，有助于形成致密、连续、厚且黏附性好的含硅铜稀土尖晶石型的复合铁锈层，从而提高其耐大气腐蚀性能。

作为优选，销子由以下重量百分比的成分组成：C：0.18，Si：0.21，N：0.2，Mn：0.55，P：0.014，S：0.007，Ni：0.011，Cr：0.03，Cu：0.021，Ti：0.23，Nb：0.3，Ce：0.1，La：0.1，余量为Fe。

作为优选，所述销子由以下重量百分比的成分组成：C：0.18，Si：0.21，N：0.2，Mn：0.55，P：0.014，S：0.007，Ni：0.011，Cr：0.03，Cu：0.021，Ti：0.25，Nb：0.5，Ce：0.2，La：0.2，余量为Fe。

进一步地，所述销子的表面镀有镀锌层。所述电镀工艺包括步骤：

先将销子酸洗10～20min后，放入丙酮溶液中浸泡20～30min，然后放入清水中水洗5～10min，晾干；

然后将晾干后的销子经过活化液活化10～15min后晾干，活化液为浓度20～40g/L的钼酸盐、10～20g/L磷酸的混合溶液；

最后将晾干后的销子放入酸性电镀液中，在温度60～80℃条件下电镀20～30min；所述电镀液为浓度400～500g/l的ZnSO4、90～100g/L的焦磷酸钠、5～7g/L的碳酸钠混合溶液；电镀后取出销子，水洗、烘干。

进一步地，所述电镀液PH值为2～4。

进一步地，所述电镀的电流密度为16～18A/dm2。

pH值控制不当，会造成镀层疏松；当pH值不当时，镀层有细小枝晶产生的毛刺，表面不光滑。严格控制电流密度，从微观形貌来看，电流密度越大，锌层晶粒沉积越大，相应的锌层越不致密。反之则离子沉积越致密，锌层面质量越好。在保证表面锌层致密光亮的情况下，应该严格控制电流密度。

表面镀锌后，会对表面形成保护层，提高合金的耐腐蚀和机械性能。

进一步地，所述镀锌层通过电镀到销子的表面，电镀的Zn表面镀层均匀，粘合力强不易脱落。

进一步地，所述镀锌层的厚度为2～3μm。

所述镀锌层的表面粗糙度为6.3μm以下，相对光滑的镀层具有一部分自清洁的效果，对减少杂质和液体的吸附，增强材料的使用寿命。

本发明的对比现有技术的有益效果是：

(1)曲面挤压块挤压销杆的左右两个部分，使销杆的下端产生一定的扩张，从而增加与销孔的过盈量，使销杆与销孔卡的更加紧密，这样销杆就不容易从销孔中松动，使定位时更加稳定可靠；环形加强筋后，能够大大提成销杆的结构强度，避免销杆开裂；“U”形的开口槽，由于末端具有一个弧度面，所以不会降低销杆的结构强度。

(2)本发明能够减少碳氮化铬的析出，Nb和Ti的加入提高固溶强化和析出强话的效果，增强力学性能。

(3)材料表面镀有Zn，提高表面光洁度，增强自清洁的效果，对减少杂质和液体的吸附，增强材料的使用寿命。

(4)Ce和La的加入起到了阴极缓蚀剂的作用，同时有助于形成致密、连续、厚且黏附性好的含硅铜稀土尖晶石型的复合铁锈层，从而提高其耐大气腐蚀性能。

附图说明

图1为本发明销子的结构示意图；

图2为本发明的曲面挤压块在开口槽内的位置示意图。

图中，100、销头；200、销杆；210、开口槽；220、环形加强筋；300、扭力杆；400、曲面挤压块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，本结合附图说明对本发明的技术方案作进一步地描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，一种销子，包括：销头100、销杆200、扭力杆300以及曲面挤压块400，销头100其实就在从销杆200端部直径变大的圆盘状结构，销杆200为圆柱状结构，扭力杆300为细圆柱结构，曲面挤压块400可以优选为两个具有曲面的凸轮结构，所述销杆200的一端面与所述销头100一体连接，所述销杆200的另一端面上开设有向所述销头100方向延伸的开口槽210，此处值得指出的是，该开口槽210是从销杆200的底面向上开设，其两条槽壁平行，且这个开口槽210还贯通销杆200的前后两个侧面，所述曲面挤压块400位于所述开口槽210内，此处值得指出的是，该曲面挤压块400的形状有点类似于四分之一个椭圆状，其设置在开口槽210内时，最大的长度小于或者等于销杆200的半径，这样就不会延伸出开口槽210外，避免对销杆200产生造成干涉，所述扭力杆300穿过所述销杆200与所述销头100，并且所述扭力杆300的一端从所述销头100中伸出，所述扭力杆300的另一端与所述曲面挤压块400连接，当所述扭力杆300转动时，驱动所述曲面挤压块400转动并扩开所述销杆200，使所述销杆200与销孔的过盈量增大。

在实际使用过程中，由于开口槽210的存在，所以销杆200的下端被分割成左右两块，曲面挤压块400设置在开口槽210内，且随时能够挤压销杆200下端的左右两个部分，当转动扭力杆300时，曲面挤压块400挤压销杆200的左右两个部分，使销杆200的下端产生一定的扩张，从而增加与销孔的过盈量，使销杆200与销孔卡的更加紧密，这样销杆200就不容易从销孔中松动，使定位时更加稳定可靠。

如图1、图2所示，在上述实施方式的基础上，所述销杆200上设置有环形加强筋220，这个环形加强筋220设置在开口槽210末端向上的位置，由于开口槽210的存在，可能或降低销杆200的结构强度，使销杆200容易沿着开口槽210末端开裂，而设置了环形加强筋220后，能够大大提成销杆200的结构强度，避免销杆200开裂。

如图1所示，在上述实施方式的基础上，所述开口槽210的轴向截面为“U”形，此处值得指出的是，该轴向截面的形状为销头100朝下，开口槽210朝上时的形状，这样的形状的开口槽210，由于末端具有一个弧度面，所以不会降低销杆200的结构强度。

如图1所示，在上述实施方式的基础上，所述开口槽210的长度为所述销杆200长度的三分之一。

表1 本发明实施1～5的销子组成成分及其质量百分比

实施例6

本实施例与实施例5成分相同，区别为本实施例表面镀锌，厚度为2μm，粗糙度为6.3μm，所述电镀工艺为：

先将销子酸洗10min后，放入丙酮溶液中浸泡20min，然后放入清水中水洗10min，晾干；

然后将晾干后的销子经活化液活化10min，活化液为浓度20g/L的钼酸盐、10g/L磷酸的混合溶液；

最后将晾干后的销子放入酸性电镀液中，电镀液温度60℃，电镀20min；所述电镀液为浓度400g/l的ZnSO4、90g/L的焦磷酸钠、5g/L的碳酸钠混合溶液；电镀液PH值为2，电镀时电流密度为16A/dm²；

取出销子，水洗、烘干。

实施例7

本实施例与实施例5成分相同，区别为本实施例表面镀锌，厚度为3μm，粗糙度为6.3μm。所述电镀工艺为：

先将销子酸洗20min后，放入丙酮溶液中浸泡20min，然后放入清水中水洗10min，晾干；

然后将晾干后的销子经活化液活化10min，活化液为浓度40g/L的钼酸盐、20g/L磷酸的混合溶液；

最后将晾干后的销子放入电镀液中，电镀液温度80℃，电镀20min；所述电镀液为浓度600g/l的ZnSO4、90g/L的焦磷酸钠、5g/L的碳酸钠混合溶液；电镀液PH值为4，电镀时的电流密度为16A/dm²；

取出销子，水洗、烘干。

实施例8

本实施例与实施例5成分相同，区别为本实施例表面镀锌，厚度为2μm，粗糙度为5μm。所述电镀工艺为：

先将销子酸洗15min后，放入丙酮溶液中浸泡25min，然后放入清水中水洗10min，晾干；

然后将晾干后的销子经活化液活化10min，活化液为浓度30g/L的钼酸盐、15g/L磷酸的混合溶液；

晾干后的销子放入电镀液中，电镀液温度70℃，电镀20min；所述电镀液为浓度450g/l的ZnSO4、100g/L的焦磷酸钠、6g/L的碳酸钠混合溶液；电镀液PH值为3，电镀时电流密度为18A/dm²；

取出销子，水洗、烘干。

实施例9

最后将晾干后的销子放入电镀液中，电镀液温度60℃，电镀20min；所述电镀液为浓度400g/1的ZnSO4、90g/L的焦磷酸钠、5g/L的碳酸钠混合溶液；电镀液PH值为2，电镀时的电流密度为18A/dm²；

取出销子，水洗、烘干。

对比例1

本对比例的销子没有镀锌层

表2：对比例1销子组成成分及其质量百分比

C	Si	N	Mn	P	S	Ni	Cr	Cu	Fe
										0.18	0.21	0.2	0.55	0.014	0.007	0.011	0.03	0.022	余量

对比例2

本对比例的销子与实施例5的镀锌工艺一样，不同处为销子成分不同；

表3：对比例2销子组成成分及其质量百分比

对比例3

本对比例的销子没有镀锌层

表4：对比例3销子组成成分及其质量百分比

C	Si	N	Mn	P	S	Ni	Cr	Cu	Ti	Nb	Ce	La	Fe
														0.18	0.21	0.2	0.55	0.014	0.007	0.011	0.03	0.022	0.25	0.4	0.2	0.1	余量

表5：实施例1-9和对比例1-3性能测试结果

鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近，故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以上述部分实施例作为代表说明本发明申请优异之处。在涉及同一指标的不同测试方案时，采用本发明方案指出的任一均可以，并且均不超出本发明要求保护的范围内。

Claims

1.一种销子，销子表面镀有镀锌层，包括：销头、

曲面挤压块：曲面挤压块位于所述的开口槽内，所述曲面挤压块为两个具有曲面的凸轮结构，形状类似于四分之一个椭圆状；

扭力杆：扭力杆穿过销杆和销头，并且扭力杆的一端从销头中伸出，扭力杆的另一端与曲面挤压块连接，当扭力杆转动时，驱动曲面挤压块转动并扩开所述销杆，使销杆与销孔的过盈量增大；

所述的销子由以下重量百分比的成分组成：C：0.17～0.18，Si：0.2～0.21，N：0.2～0.3，Mn：0.54～0.55，P：0.012～0.014，S：0.006～0.007，Ni：0.01～0.011，Cr：0.02～0.03，Cu：0.02～0.022，Ti：0.23～0.25，Nb：0.3～0.5，Ce：0.1～0.2，La：0.1～0.2，余量为Fe；

所述销子表面的镀锌层通过电镀工艺形成，所述电镀工艺包括以下步骤：先将销子酸洗10～20min后，放入丙酮溶液中浸泡20～30min，然后放入清水中水洗5～10min，晾干；

最后将晾干后的销子放入酸性电镀液中，在温度60～80℃条件下电镀20～30min；所述电镀液为浓度400～500g/l的ZnSO4、90～100g/L的焦磷酸钠、5～7g/L的碳酸钠混合溶液；电镀后取出销子，水洗、烘干；

所述电镀液pH值控制在为2～4。

2.如权利要求1中所述的销子，其特征在于：所述销杆上设置有环形加强筋。

3.如权利要求2中所述的销子，其特征在于：所述开口槽的轴向截面为“U”形，开口槽的长度为所述销杆长度的三分之一。

4.根据权利要求1所述的一种销子，其特征在于：所述销子由以下重量百分比成分组成：C：0.18，Si：0.21，N：0.2，Mn：0.55，P：0.014，S：0.007，Ni：0.011，Cr：0.03，Cu：0.021，Ti：0.23，Nb：0.3，Ce：0.1，La：0.1，余量为Fe。

5.根据权利要求1所述的一种销子，其特征在于：所述销子由以下重量百分比成分组成：C：0.18，Si：0.21，N：0.2，Mn：0.55，P：0.014，S：0.007，Ni：0.011，Cr：0.03，Cu：0.021，Ti：0.25，Nb：0.5，Ce：0.2，La：0.2，余量为Fe。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种销子，其特征在于：所述销子镀锌层的厚度为2～3μm。

7.根据权利要求6所述的一种销子，其特征在于：所述销子镀锌层的表面粗糙度为6.3μm以下。

8.根据权利要求1所述的一种销子，其特征在于：所述电镀时的电流密度为16～18A/dm²。