CN109881111A - 一种高强度螺栓及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度螺栓，该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：0.93～1.45％；Mn：0.35～0.95％；C：0.32～0.41％；Ni：0.15～0.35％；Cu：0.12～0.22％；Mo：0.09～0.24％；S：0.08～0.18％；Al：0.06～0.12％；N：≤0.065％；S：≤0.028％；P：≤0.023％；Ti：≤0.021％；Ce：≤0.018％；O：≤0.002％，其余为Fe与不可避免的杂质。并公开了该高强度螺栓的制作方法。本发明对传统工艺进行改进，改变螺栓原料的组分配比，进一步优化各组分的含量，使得螺栓综合性能得到提升。

Description

一种高强度螺栓及其制作方法
技术领域
本发明涉及螺栓领域，尤其涉及一种高强度螺栓及其制作方法。
背景技术
紧固件在机械构件中起到联接、定位和密封等作用，其中螺栓用量最大。随着各类机械、设备、建筑工程的不断大型化，以及功率、转速的不断提高，螺栓类零件的工作条件更加恶劣，工作应力明显提高，因此，要求螺栓钢材具有更高的强度。
如何达到高标准的性能要求一直是高强度螺栓及其加工工艺的难题及热点。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种高强度螺栓及其制作方法，改变螺栓原料的组分配比，进一步优化各组分的含量，使得螺栓综合性能得到提升。
技术方案：本发明的一种高强度螺栓，其特征在于：该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：0.93～1.45％；Mn：0.35～0.95％；C：0.32～0.41％；Ni：0.15～0.35％；Cu：0.12～0.22％；Mo：0.09～0.24％；S：0.08～0.18％；Al：0.06～0.12％；N：≤0.065％；S：≤0.028％；P：≤0.023％；Ti：≤0.021％；Ce：≤0.018％；O：≤0.002％，其余为Fe与不可避免的杂质。
一种高强度螺栓的制作方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)通过拉丝机将螺栓原材料进行拉伸；
(2)通过车床、冲床对拉丝后的原材料进行打磨及末端倒角加工；
(3)通过锯床进行打磨及倒角加工，加工时加入乳化液；
(4)通过热炉进行加热成型处理，加热温度为500℃～550℃，加热时间为3s～6s；
(5)对成型材料进行倒角加工，并通过抛光机进行抛光处理；
(6)通过缩杆机缩小成型材料的中径；
(7)通过滚丝机进行成型材料加工，坯料轧成螺旋状的沟槽，加工时加入矿物油；
(8)检测成型材料的刚度；
(9)刚度8.8～10.9级的成型材料进行热处理，处理温度为840℃～860℃，处理时间为100s～120s；
(10)将热处理后的材料放入150℃～170℃的钝化液中处理4min～5min；
(11)在表面喷上防腐涂层，获得高强度螺栓产品。
其中，所述的步骤(3)中乳化液包含含有有机水溶性润滑油与防锈剂。
其中，所述的步骤(5)中的倒角加工为六角头倒角加工。
其中，所述的步骤(7)中矿物油为烷烃、芳烃或者环烷烃矿物油。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明对传统工艺进行改进，制造高强度的螺栓，改变螺栓原料的组分配比，进一步优化各组分的含量，使得螺栓综合性能得到提升。同时，本发明的制作方法，对螺栓进行多次打磨、倒角加工，多次加热成型处理，提高螺栓制作的品质，也提高其强度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
实施例1：本实施例的一种高强度螺栓，其特征在于：该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：0.93％；Mn：0.35％；C：0.32％；Ni：0.15％；Cu：0.12％；Mo：0.09％；S：0.08％；Al：0.06％；N：0.065％；S：0.028％；P：0.023％；Ti：0.021％；Ce：0.018％；O：0.002％，其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例的高强度螺栓的制作方法，通过拉丝机将螺栓原材料进行拉伸；通过车床、冲床对拉丝后的原材料进行打磨及末端倒角加工；通过锯床进行打磨及倒角加工，加工时加入乳化液；通过热炉进行加热成型处理，加热温度为500℃，加热时间为3s；对成型材料进行倒角加工，并通过抛光机进行抛光处理；通过缩杆机缩小成型材料的中径；通过滚丝机进行成型材料加工，坯料轧成螺旋状的沟槽，加工时加入矿物油；检测成型材料的刚度；刚度8.8～10.9级的成型材料进行热处理，处理温度为840℃，处理时间为100s；将热处理后的材料放入150℃的钝化液中处理4min；在表面喷上防腐涂层，获得高强度螺栓产品。
实施例2：
本实施例的一种高强度螺栓，其特征在于：该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：1.45％；Mn：0.95％；C：0.41％；Ni：0.35％；Cu：0.22％；Mo：0.24％；S：0.18％；Al：0.12％；S：0.022％；P：0.013％；Ti：0.013％；Ce：0.009％；O：0.001％，其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例的高强度螺栓的制作方法，通过拉丝机将螺栓原材料进行拉伸；通过车床、冲床对拉丝后的原材料进行打磨及末端倒角加工；通过锯床进行打磨及倒角加工，加工时加入乳化液；通过热炉进行加热成型处理，加热温度为550℃，加热时间为6s；对成型材料进行倒角加工，并通过抛光机进行抛光处理；通过缩杆机缩小成型材料的中径；通过滚丝机进行成型材料加工，坯料轧成螺旋状的沟槽，加工时加入矿物油；检测成型材料的刚度；刚度8.8～10.9级的成型材料进行热处理，处理温度为860℃，处理时间为120s；将热处理后的材料放入170℃的钝化液中处理5min；在表面喷上防腐涂层，获得高强度螺栓产品。
实施例3：
本实施例的一种高强度螺栓，其特征在于：该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：1.22％；Mn：0.55％；C：0.38％；Ni：0.22％；Cu：0.18％；Mo：0.12％；S：0.12％；Al：0.11％；N：0.023％；S：0.012％；P：0.011％；Ti：0.018％；Ce：0.011％；O：0.001％，其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例的高强度螺栓的制作方法，通过拉丝机将螺栓原材料进行拉伸；通过车床、冲床对拉丝后的原材料进行打磨及末端倒角加工；通过锯床进行打磨及倒角加工，加工时加入乳化液；通过热炉进行加热成型处理，加热温度为520℃，加热时间为4s；对成型材料进行倒角加工，并通过抛光机进行抛光处理；通过缩杆机缩小成型材料的中径；通过滚丝机进行成型材料加工，坯料轧成螺旋状的沟槽，加工时加入矿物油；检测成型材料的刚度；刚度8.8～10.9级的成型材料进行热处理，处理温度为850℃，处理时间为110s；将热处理后的材料放入160℃的钝化液中处理4.5min；在表面喷上防腐涂层，获得高强度螺栓产品。
实施例4：
本实施例的一种高强度螺栓，其特征在于：该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：1.05％；Mn：0.6％；C：0.37％；Ni：0.32％；Cu：0.18％；Mo：0.14％；S：0.11％；Al：0.07％；N：0.061％；P：0.007％；Ti：0.014％；Ce：0.007％，其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例的高强度螺栓的制作方法，通过拉丝机将螺栓原材料进行拉伸；通过车床、冲床对拉丝后的原材料进行打磨及末端倒角加工；通过锯床进行打磨及倒角加工，加工时加入乳化液；通过热炉进行加热成型处理，加热温度为540℃，加热时间为5s；对成型材料进行倒角加工，并通过抛光机进行抛光处理；通过缩杆机缩小成型材料的中径；通过滚丝机进行成型材料加工，坯料轧成螺旋状的沟槽，加工时加入矿物油；检测成型材料的刚度；刚度8.8～10.9级的成型材料进行热处理，处理温度为855℃，处理时间为115s；将热处理后的材料放入165℃的钝化液中处理5min；在表面喷上防腐涂层，获得高强度螺栓产品。
实施例5：
本实施例的一种高强度螺栓，其特征在于：该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：1.44％；Mn：0.92％；C：0.38％；Ni：0.33％；Cu：0.21％；Mo：0.22％；S：0.16％；Al：0.11％；N：0.064％；S：0.027％；P：0.021％；Ti：0.019％；Ce：0.017％；O：0.001％，其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例的高强度螺栓的制作方法，通过拉丝机将螺栓原材料进行拉伸；通过车床、冲床对拉丝后的原材料进行打磨及末端倒角加工；通过锯床进行打磨及倒角加工，加工时加入乳化液；通过热炉进行加热成型处理，加热温度为540℃，加热时间为4s；对成型材料进行倒角加工，并通过抛光机进行抛光处理；通过缩杆机缩小成型材料的中径；通过滚丝机进行成型材料加工，坯料轧成螺旋状的沟槽，加工时加入矿物油；检测成型材料的刚度；刚度8.8～10.9级的成型材料进行热处理，处理温度为855℃，处理时间为105s；将热处理后的材料放入166℃的钝化液中处理4.5min；在表面喷上防腐涂层，获得高强度螺栓产品。

Claims (5)

1.一种高强度螺栓，其特征在于：该螺栓由下述重量百分比的各化学组分组成：Cr：0.93～1.45％；Mn：0.35～0.95％；C：0.32～0.41％；Ni：0.15～0.35％；Cu：0.12～0.22％；Mo：0.09～0.24％；S：0.08～0.18％；Al：0.06～0.12％；N：≤0.065％；S：≤0.028％；P：≤0.023％；Ti：≤0.021％；Ce：≤0.018％；O：≤0.002％，其余为Fe与不可避免的杂质。
2.一种高强度螺栓的制作方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)通过拉丝机将螺栓原材料进行拉伸；
(2)通过车床、冲床对拉丝后的原材料进行打磨及末端倒角加工；
(3)通过锯床进行打磨及倒角加工，加工时加入乳化液；
(4)通过热炉进行加热成型处理，加热温度为500℃～550℃，加热时间为3s～6s；
(5)对成型材料进行倒角加工，并通过抛光机进行抛光处理；
(6)通过缩杆机缩小成型材料的中径；
(7)通过滚丝机进行成型材料加工，坯料轧成螺旋状的沟槽，加工时加入矿物油；
(8)检测成型材料的刚度；
(9)刚度8.8～10.9级的成型材料进行热处理，处理温度为840℃～860℃，处理时间为100s～120s；
(10)将热处理后的材料放入150℃～170℃的钝化液中处理4min～5min；
(11)在表面喷上防腐涂层，获得高强度螺栓产品。
3.根据权利要求2所述的一种高强度螺栓的制作方法，其特征在于：所述的步骤(3)中乳化液包含含有有机水溶性润滑油与防锈剂。
4.根据权利要求2所述的一种高强度螺栓的制作方法，其特征在于：所述的步骤(5)中的倒角加工为六角头倒角加工。
5.根据权利要求2所述的一种高强度螺栓的制作方法，其特征在于：所述的步骤(7)中矿物油为烷烃、芳烃或者环烷烃矿物油。
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