CN112831693A - 一种组合式纺机紧固件的加工方法 - Google Patents

一种组合式纺机紧固件的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组合式纺机紧固件，包括以下重量份数配比的原料：1～8wt.％的Zn，1～8wt.％的Mg，1～4wt.％的Mn，1～4wt.％的Cu，1～3wt.％的Sc，1～3wt.％的Yb，1～2wt.％的Tb，1～3wt.％的Zr，其余为Al，制得的紧固件屈服强度高，硬度高，材料利用率高，生产效率高，制备原理简单，加工成本低，去除了紧固件外表面的氧化膜，固定了紧固件的直径形成了紧固件需要的形状，可靠性强，适于大规模生产制造。

Description

一种组合式纺机紧固件的加工方法
技术领域
本发明涉及纺机加工技术领域，具体是一种组合式纺机紧固件的加工方法。
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，使用行业广泛，包括能源、电子、电器、机械、化工、冶金、模具、液压等等行业。纺织机械是纺织工业的生产手段和物质基础，其技术水平、质量和制造成本，直接关系到纺织工业的发展，包括组合式纺织机械，组合式纺织机械用到大量的紧固件，其结构强度取决于紧固件的强度，传统的紧固件强度不高，抗拉伸强度不高，硬度不佳，产量不高，耐腐蚀性不佳，因此，需要一种组合式纺机紧固件的加工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式纺机紧固件的加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种组合式纺机紧固件，包括以下重量份数配比的原料：1～8wt.％的Zn，1～8wt.％的Mg，1～4wt.％的Mn，1～4wt.％的Cu，1～3wt.％的Sc，1～3wt.％的Yb，1～2wt.％的Tb，1～3wt.％的Zr，其余为Al。
一种组合式纺机紧固件的加工方法，包括以下步骤：S1：对该合金材料进行均匀化退火处理，降低合金强度，提高合金塑性，满足1/4冷顶锻材料不开裂，包括以下步骤：
S1-1：将该合金材料进行双级均匀化退火处理，均匀化退火处理后自然空气冷却至室温；
S1-2：对均匀化退火处理后的原料进行热挤压，自然空冷至室温，制得加工原料；
S2：对步骤S1制得的加工原料进行加工率为5-10％的伸线加工；
S3：将伸线加工后的合金材料进行冷加工成为具有所需形状的零件毛坯；
S4：通过螺纹滚丝等方式在所述零件毛坯特定部位加工形成螺纹；
S5：对步骤S4的零件毛坯进行调质处理；
S6：对调质处理后的产品进行表面清洗除油；
S7：对清洗后的产品进行人工时效处理，通过调整时效温度及保温时间，使产品性能显著提高，达到产品应用所需性能等级；
S8：实施探伤处理、表面机械强化处理(喷丸处理)、表面防腐涂装等工艺，最终制备得到合格产品。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S5中的调质处理包括淬火处理和回火处理，其中，淬火温度为850-890℃，淬火时间为1-2h，回火温度为350-450℃，回火时间为2-3h。
作为本发明进一步的方案：对合金材料进行步骤S2的伸线加工前进行酸洗处理，以除去外表面的一层氧化膜。
作为本发明进一步的方案：所述酸洗处理是将合金材料浸入硫酸中进行酸洗，随后，对合金材料进行水洗，水洗后的合金材料通过草酸进行清洗，最后，将合金材料浸入磷酸盐中进行清洗。
作为本发明进一步的方案：所述硫酸浓度为15-25％，草酸的浓度为20-30％。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S7中的时效处理是采用双极时效处理，合金材料先在70～120℃时效处理4～12h，然后在130～200℃时效处理1h～30h，两次时效处理后均空冷至室温，满足时效后产品硬度达到140HV以上，屈服强度达到350MPa以上。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S8中的防腐涂装处理是在产品表面涂覆防腐漆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种组合式纺机紧固件的加工方法，制得的紧固件屈服强度高，硬度高，材料利用率高，生产效率高，制备原理简单，加工成本低，去除了紧固件外表面的氧化膜，固定了紧固件的直径形成了紧固件需要的形状，可靠性强，适于大规模生产制造。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种组合式纺机紧固件，包括以下重量份数配比的原料：1wt.％的Zn，1wt.％的Mg，1wt.％的Mn，1wt.％的Cu，1wt.％的Sc，1wt.％的Yb，1wt.％的Tb，1wt.％的Zr，其余为Al。
一种组合式纺机紧固件的加工方法，包括以下步骤：
S1：对该合金材料进行均匀化退火处理，降低合金强度，提高合金塑性，满足1/4冷顶锻材料不开裂，包括以下步骤：
S1-1：将该合金材料进行双级均匀化退火处理，均匀化退火处理后自然空气冷却至室温；
S1-2：对均匀化退火处理后的原料进行热挤压，自然空冷至室温，制得加工原料；
S2：对步骤S1制得的加工原料进行加工率为5％的伸线加工；
S3：将伸线加工后的合金材料进行冷加工成为具有所需形状的零件毛坯；
S4：通过螺纹滚丝等方式在所述零件毛坯特定部位加工形成螺纹；
S5：对步骤S4的零件毛坯进行调质处理；
S6：对调质处理后的产品进行表面清洗除油；
S7：对清洗后的产品进行人工时效处理，通过调整时效温度及保温时间，使产品性能显著提高，达到产品应用所需性能等级；
S8：实施探伤处理、表面机械强化处理(喷丸处理)、表面防腐涂装等工艺，最终制备得到合格产品。
所述步骤S5中的调质处理包括淬火处理和回火处理，其中，淬火温度为850℃，淬火时间为1h，回火温度为350℃，回火时间为2h。
对合金材料进行步骤S2的伸线加工前进行酸洗处理，以除去外表面的一层氧化膜。
所述酸洗处理是将合金材料浸入硫酸中进行酸洗，随后，对合金材料进行水洗，水洗后的合金材料通过草酸进行清洗，最后，将合金材料浸入磷酸盐中进行清洗。
所述硫酸浓度为15％，草酸的浓度为20％。
所述步骤S7中的时效处理是采用双极时效处理，合金材料先在70℃时效处理4h，然后在130℃时效处理1hh，两次时效处理后均空冷至室温，满足时效后产品硬度达到140HV以上，屈服强度达到350MPa以上。
所述步骤S8中的防腐涂装处理是在产品表面涂覆防腐漆。
实施例二：
一种组合式纺机紧固件，包括以下重量份数配比的原料：8wt.％的Zn，8wt.％的Mg，4wt.％的Mn，4wt.％的Cu，3wt.％的Sc，3wt.％的Yb，2wt.％的Tb，3wt.％的Zr，其余为Al。
一种组合式纺机紧固件的加工方法，包括以下步骤：
S1：对该合金材料进行均匀化退火处理，降低合金强度，提高合金塑性，满足1/4冷顶锻材料不开裂，包括以下步骤：
S1-1：将该合金材料进行双级均匀化退火处理，均匀化退火处理后自然空气冷却至室温；
S1-2：对均匀化退火处理后的原料进行热挤压，自然空冷至室温，制得加工原料；
S2：对步骤S1制得的加工原料进行加工率为10％的伸线加工；
S3：将伸线加工后的合金材料进行冷加工成为具有所需形状的零件毛坯；
S4：通过螺纹滚丝等方式在所述零件毛坯特定部位加工形成螺纹；
S5：对步骤S4的零件毛坯进行调质处理；
S6：对调质处理后的产品进行表面清洗除油；
S7：对清洗后的产品进行人工时效处理，通过调整时效温度及保温时间，使产品性能显著提高，达到产品应用所需性能等级；
S8：实施探伤处理、表面机械强化处理(喷丸处理)、表面防腐涂装等工艺，最终制备得到合格产品。
所述步骤S5中的调质处理包括淬火处理和回火处理，其中，淬火温度为890℃，淬火时间为2h，回火温度为450℃，回火时间为3h。
对合金材料进行步骤S2的伸线加工前进行酸洗处理，以除去外表面的一层氧化膜。
所述酸洗处理是将合金材料浸入硫酸中进行酸洗，随后，对合金材料进行水洗，水洗后的合金材料通过草酸进行清洗，最后，将合金材料浸入磷酸盐中进行清洗。
所述硫酸浓度为25％，草酸的浓度为30％。
所述步骤S7中的时效处理是采用双极时效处理，合金材料先在120℃时效处理12h，然后在200℃时效处理30h，两次时效处理后均空冷至室温，满足时效后产品硬度达到140HV以上，屈服强度达到350MPa以上。
所述步骤S8中的防腐涂装处理是在产品表面涂覆防腐漆。
实施例三：
一种组合式纺机紧固件，包括以下重量份数配比的原料：4wt.％的Zn，48wt.％的Mg，3wt.％的Mn，3wt.％的Cu，2wt.％的Sc，2wt.％的Yb，1.5wt.％的Tb，2wt.％的Zr，其余为Al。
一种组合式纺机紧固件的加工方法，包括以下步骤：
S1：对该合金材料进行均匀化退火处理，降低合金强度，提高合金塑性，满足1/4冷顶锻材料不开裂，包括以下步骤：
S1-1：将该合金材料进行双级均匀化退火处理，均匀化退火处理后自然空气冷却至室温；
S1-2：对均匀化退火处理后的原料进行热挤压，自然空冷至室温，制得加工原料；
S2：对步骤S1制得的加工原料进行加工率为8％的伸线加工；
S3：将伸线加工后的合金材料进行冷加工成为具有所需形状的零件毛坯；
S4：通过螺纹滚丝等方式在所述零件毛坯特定部位加工形成螺纹；
S5：对步骤S4的零件毛坯进行调质处理；
S6：对调质处理后的产品进行表面清洗除油；
S7：对清洗后的产品进行人工时效处理，通过调整时效温度及保温时间，使产品性能显著提高，达到产品应用所需性能等级；
S8：实施探伤处理、表面机械强化处理(喷丸处理)、表面防腐涂装等工艺，最终制备得到合格产品。
所述步骤S5中的调质处理包括淬火处理和回火处理，其中，淬火温度为870℃，淬火时间为1.5h，回火温度为400℃，回火时间为2.5h。
对合金材料进行步骤S2的伸线加工前进行酸洗处理，以除去外表面的一层氧化膜。
所述酸洗处理是将合金材料浸入硫酸中进行酸洗，随后，对合金材料进行水洗，水洗后的合金材料通过草酸进行清洗，最后，将合金材料浸入磷酸盐中进行清洗。
所述硫酸浓度为20％，草酸的浓度为25％。
所述步骤S7中的时效处理是采用双极时效处理，合金材料先在100℃时效处理8h，然后在170℃时效处理15h，两次时效处理后均空冷至室温，满足时效后产品硬度达到140HV以上，屈服强度达到350MPa以上。
所述步骤S8中的防腐涂装处理是在产品表面涂覆防腐漆。
对制得的紧固件进行强度和硬度检测，结果表明，采用该加工方法大和热处理工艺制备得到的螺栓等紧固件具有约1410MPa的抗拉强度以及4.3％的延伸率，表明其在具有足够的高强度的同时还有优异的塑韧性、耐延迟断裂性；此外，由于其钢材独特的化学组成，其完全能够适用于对耐蚀性要求很高的苛刻的腐蚀环境使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种组合式纺机紧固件，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：1～8wt.％的Zn，1～8wt.％的Mg，1～4wt.％的Mn，1～4wt.％的Cu，1～3wt.％的Sc，1～3wt.％的Yb，1～2wt.％的Tb，1～3wt.％的Zr，其余为Al。
2.根据权利要求1所述的一种组合式纺机紧固件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对该合金材料进行均匀化退火处理，降低合金强度，提高合金塑性，满足1/4冷顶锻材料不开裂，包括以下步骤：
S1-1：将该合金材料进行双级均匀化退火处理，均匀化退火处理后自然空气冷却至室温；
S1-2：对均匀化退火处理后的原料进行热挤压，自然空冷至室温，制得加工原料；
S2：对步骤S1制得的加工原料进行加工率为5-10％的伸线加工；
S3：将伸线加工后的合金材料进行冷加工成为具有所需形状的零件毛坯；
S4：通过螺纹滚丝方式在所述零件毛坯特定部位加工形成螺纹；
S5：对步骤S4的零件毛坯进行调质处理；
S6：对调质处理后的产品进行表面清洗除油；
S7：对清洗后的产品进行人工时效处理，通过调整时效温度及保温时间，使产品性能显著提高，达到产品应用所需性能等级；
S8：实施探伤处理、表面机械强化处理、表面防腐涂装工艺，最终制备得到合格产品。
3.根据权利要求2所述的一种组合式纺机紧固件的加工方法，其特征在于，所述步骤S5中的调质处理包括淬火处理和回火处理，其中，淬火温度为850-890℃，淬火时间为1-2h，回火温度为350-450℃，回火时间为2-3h。
4.根据权利要求3所述的一种组合式纺机紧固件的加工方法，其特征在于，对合金材料进行步骤S2的伸线加工前进行酸洗处理，以除去外表面的一层氧化膜。
5.根据权利要求4所述的一种组合式纺机紧固件的加工方法，其特征在于，所述酸洗处理是将合金材料浸入硫酸中进行酸洗，随后，对合金材料进行水洗，水洗后的合金材料通过草酸进行清洗，最后，将合金材料浸入磷酸盐中进行清洗。
6.根据权利要求5所述的一种组合式纺机紧固件的加工方法，其特征在于，所述硫酸浓度为15-25％，草酸的浓度为20-30％。
7.根据权利要求6所述的一种组合式纺机紧固件的加工方法，其特征在于，所述步骤S7中的时效处理是采用双极时效处理，合金材料先在70～120℃时效处理4～12h，然后在130～200℃时效处理1h～30h，两次时效处理后均空冷至室温，满足时效后产品硬度达到140HV以上，屈服强度达到350MPa以上。
8.根据权利要求7所述的一种组合式纺机紧固件的加工方法，其特征在于，所述步骤S8中的防腐涂装处理是在产品表面涂覆防腐漆。
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