CN113215483A - 一种高强度耐高温螺栓及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高强度耐高温螺栓及其制备工艺，属于螺栓制备技术领域，所述高强度耐高温螺栓由如下重量配比的组分组成：铬8‑10%，锰0.5‑5%，钒0.5‑2%，镍0.2‑2%，铌0.2‑2%，碳0.5‑1%，硅0.25‑0.35%，钼0.1‑0.15%，钛0.03‑0.1%，铝0.03‑0.05%，余量为铁及不可避免的杂质。该种高强度耐高温螺栓采用多种金属及非金属制备而成，可使所得螺栓具有较高的强度和较好的耐高温性；该种高强度耐高温螺栓的制备工艺在现有工艺上进行改进，所用原料来源广泛，降低了昂贵金属的使用量，提高了螺栓的强度和耐高温性，适宜于工业大规模推广。

Description

一种高强度耐高温螺栓及其制备工艺
技术领域
本发明属于螺栓制备技术领域，具体地，涉及一种高强度耐高温螺栓及其制备工艺。
背景技术
螺栓是紧固件的通用说法，主要用于固定物件，在日常生活和工业制造中使用非常频繁，所用领域涉及广泛。在实际使用过程中，不同行业对于螺栓也有不同质量要求，主要体现在螺栓的机械性能上，比如强度、耐高温性等。在一些高温环境下使用的螺栓需要具备较好的耐高温性并保持较高的强度，现有技术中对于高强度的钢的研究已经越来越成熟，但是还是存在一些问题：一般增强钢的强度都是通过添加高强度金属元素，比如铬、钼、稀土等金属，但是由于这些金属很多熔点都很高，而且有的金属价格昂贵，导致钢材的制备工艺需要提升，而且成本增加；另外在一些高温条件下使用的螺栓因高温环境，导致其强度变低，影响其正常使用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种高强度耐高温螺栓及其制备工艺，该种高强度耐高温螺栓采用多种金属及非金属制备而成，可使所得螺栓具有较高的强度和较好的耐高温性；该种高强度耐高温螺栓的制备工艺在现有工艺上进行改进，所用原料来源广泛，降低了昂贵金属的使用量，提高了螺栓的强度和耐高温性，适宜于工业大规模推广。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种高强度耐高温螺栓，所述高强度耐高温螺栓由如下重量配比的组分组成：铬8-10％，锰0.5-5％，钒0.5-2％，镍0.2-2％，铌0.2-2％，碳0.5-1％，硅0.25-0.35％，钼0.1-0.15％，钛0.03-0.1％，铝0.03-0.05％，余量为铁及不可避免的杂质。铬、钼、钒、均具有高强度、耐高温性，钛、铌、钒等合金元素可以吸收氮气生成分布的碳氮化物颗粒，使奥氏体晶粒细化，从而提高材料的强度；镍可以形成奥氏体晶体，细化晶体，从而增加强度；添加少量铝可以使铝与铁形成固溶体，以提高钢的强度；硅价格便宜，具有很强的固溶强化作用，从而提高钢的强度，但硅含量过高则会使钢合金内晶体间隙增大而强度下降，因此需要控制硅含量在一定范围内。
进一步地，所述杂质中磷的含量不超过0.02％，所述杂质中硫的含量不超过0.02％。磷会增加钢的冷脆性，硫会使钢产生裂纹，控制硫和磷的含量会减少钢产生裂纹，从而提高钢的韧性和塑性。
本发明还提供了一种高强度耐高温螺栓的制备工艺，制备如上所述的一种高强度耐高温螺栓，包括如下加工步骤：
S1：毛坯铸造：在真空炼钢炉内加入重量配比的铬、锰、钒、镍、钼、钛及铁，炼钢炉内温度设为1100-1200℃，真空度设为0.005-0.01Pa，在炼钢过程中采用搅拌装置对炼钢炉内进行搅拌，搅拌0.5-1h后再加入重量配比的碳和硅，在搅拌过程中以v1降温速率将炼钢炉内温度下降至1000-1100℃，搅拌0.5-1h后再加入重量配比的铌和铝，在此条件下继续搅拌1-2h，然后将所得钢水注入模具内挤压成型得到棒料；
S2：球化退火：将步骤1所得棒料在缓冷后置于马弗炉内进行球化退火；
S3：酸洗：将步骤2所得产物采用高压水除磷，然后将其置于酸液槽中，浸泡15-25min，然后取出用热水将表面酸液清洗掉，并将表面水分烘干；
S4：冷镦成型：将步骤3所得胚料置于冷镦机的模具内进行螺栓头部及干部成型，得到所需尺寸的螺栓胚料；
S5：螺纹加工：将步骤4所得螺栓置于滚压模具内对螺杆表面进行挤压形成螺纹；
S6：热处理：将步骤5所得螺栓置于电热炉内进行热处理，炉内温度设为900-920℃，在此温度下保温1-2h，然后取出采用油冷淬火5-10min，再放入炉内，此时炉内温度设为350-400℃，在此温度下保温2.5-3.5h，然后取出自然冷却，即得到高强度耐高温螺栓。在毛坯铸造过程中，先使金属合金熔融，然后加入碳和硅，硅可增强固溶体强度；在稍微降温后加入铝和铌，可使铌与碳和氮形成碳氮铌化合物，既能去除合金内的氮气，生成分布的碳氮化物颗粒使奥氏体晶粒细化，从而提高材料的强度，铝可与铁形成固溶体，以提高钢的强度。热处理工艺可使合金钢的强度增强，首先加热可使合金钢加热至奥氏体，然后进行淬火，使其转变为马氏体，此时钢材较脆，在在低温下加热，可使钢材具有较高的强度、塑性和韧性，综合力学性能较好。
进一步地，所述步骤1中的v1设为2℃/min。
进一步地，所述步骤2中的球化退火具体步骤如下：首先将马弗炉内温度设为710-740℃，在此温度下保温0.5-1h，然后将炉内温度采用v2降温速率降至680-700℃，在此温度下保温4-5h，采用v2降温速率在将炉内温度降至450-500℃，然后取出自然冷却。球化退火是为了获得球化组织，使合金钢中的渗碳体转变为粒状结构，以得到足够的塑性，便于后续冷镦成型工艺的顺利进行；采用此种球化退火工艺，极大地简化了退火时间，而且得到的球化组织较好。
进一步地，所述v2设为15-20℃/h。
进一步地，所述步骤3中的酸液采用盐酸。
进一步地，所述盐酸溶液的质量浓度为10-15％。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的一种高强度耐高温螺栓及其制备工艺，该种高强度耐高温螺栓采用多种金属及非金属制备而成，可使所得螺栓具有较高的强度和较好的耐高温性；该种高强度耐高温螺栓的制备工艺在现有工艺上进行改进，所用原料来源广泛，降低了昂贵金属的使用量，提高了螺栓的强度和耐高温性，适宜于工业大规模推广。
具体实施方式
下面结合以下具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种高强度耐高温螺栓，所述高强度耐高温螺栓由如下重量配比的组分组成：铬8％，锰0.5％，钒0.5％，镍0.2％，铌0.2％，碳0.5％，硅0.25％，钼0.1％，钛0.03％，铝0.03％，余量为铁及不可避免的杂质，所述杂质中磷的含量不超过0.02％，所述杂质中硫的含量不超过0.02％。
该种高强度耐高温螺栓的制备工艺包括如下加工步骤：
S1：毛坯铸造：在真空炼钢炉内加入重量配比的铬、锰、钒、镍、钼、钛及铁，炼钢炉内温度设为1100℃，真空度设为0.005Pa，在炼钢过程中采用搅拌装置对炼钢炉内进行搅拌，搅拌0.5h后再加入重量配比的碳和硅，在搅拌过程中以2℃/min降温速率将炼钢炉内温度下降至1000℃，搅拌0.5h后再加入重量配比的铌和铝，在此条件下继续搅拌1h，然后将所得钢水注入模具内挤压成型得到棒料；
S2：球化退火：将步骤1所得棒料在缓冷后置于马弗炉内进行球化退火，首先将马弗炉内温度设为710℃，在此温度下保温0.5h，然后将炉内温度采用15℃/h降温速率降至680℃，在此温度下保温4h，采用15℃/h降温速率在将炉内温度降至450℃，然后取出自然冷却；
S3：酸洗：将步骤2所得产物采用高压水除磷，然后将其置于质量浓度为10％的盐酸酸液槽中，浸泡15min，然后取出用热水将表面酸液清洗掉，并将表面水分烘干；
S4：冷镦成型：将步骤3所得胚料置于冷镦机的模具内进行螺栓头部及干部成型，得到所需尺寸的螺栓胚料；
S5：螺纹加工：将步骤4所得螺栓置于滚压模具内对螺杆表面进行挤压形成螺纹；
S6：热处理：将步骤5所得螺栓置于电热炉内进行热处理，炉内温度设为900℃，在此温度下保温1h，然后取出采用油冷淬火5min，再放入炉内，此时炉内温度设为350℃，在此温度下保温2.5h，然后取出自然冷却，即得到高强度耐高温螺栓。
实施例2
一种高强度耐高温螺栓，所述高强度耐高温螺栓由如下重量配比的组分组成：铬10％，锰5％，钒2％，镍2％，铌2％，碳1％，硅0.35％，钼0.15％，钛0.1％，铝0.05％，余量为铁及不可避免的杂质，所述杂质中磷的含量不超过0.02％，所述杂质中硫的含量不超过0.02％。
该种高强度耐高温螺栓的制备工艺包括如下加工步骤：
S1：毛坯铸造：在真空炼钢炉内加入重量配比的铬、锰、钒、镍、钼、钛及铁，炼钢炉内温度设为1200℃，真空度设为0.01Pa，在炼钢过程中采用搅拌装置对炼钢炉内进行搅拌，搅拌1h后再加入重量配比的碳和硅，在搅拌过程中以2℃/min降温速率将炼钢炉内温度下降至1100℃，搅拌1h后再加入重量配比的铌和铝，在此条件下继续搅拌2h，然后将所得钢水注入模具内挤压成型得到棒料；
S2：球化退火：将步骤1所得棒料在缓冷后置于马弗炉内进行球化退火，首先将马弗炉内温度设为740℃，在此温度下保温1h，然后将炉内温度采用20℃/h降温速率降至700℃，在此温度下保温5h，采用20℃/h降温速率在将炉内温度降至500℃，然后取出自然冷却；
S3：酸洗：将步骤2所得产物采用高压水除磷，然后将其置于质量浓度为15％的盐酸酸液槽中，浸泡25min，然后取出用热水将表面酸液清洗掉，并将表面水分烘干；
S4：冷镦成型：将步骤3所得胚料置于冷镦机的模具内进行螺栓头部及干部成型，得到所需尺寸的螺栓胚料；
S5：螺纹加工：将步骤4所得螺栓置于滚压模具内对螺杆表面进行挤压形成螺纹；
S6：热处理：将步骤5所得螺栓置于电热炉内进行热处理，炉内温度设为920℃，在此温度下保温2h，然后取出采用油冷淬火10min，再放入炉内，此时炉内温度设为400℃，在此温度下保温3.5h，然后取出自然冷却，即得到高强度耐高温螺栓。
实施例3
一种高强度耐高温螺栓，所述高强度耐高温螺栓由如下重量配比的组分组成：铬9％，锰2.5％，钒1.3％，镍1.1％，铌1.1％，碳0.7％，硅0.3％，钼0.12％，钛0.06％，铝0.04％，余量为铁及不可避免的杂质，所述杂质中磷的含量不超过0.02％，所述杂质中硫的含量不超过0.02％。
该种高强度耐高温螺栓的制备工艺包括如下加工步骤：
S1：毛坯铸造：在真空炼钢炉内加入重量配比的铬、锰、钒、镍、钼、钛及铁，炼钢炉内温度设为1150℃，真空度设为0.007Pa，在炼钢过程中采用搅拌装置对炼钢炉内进行搅拌，搅拌0.7h后再加入重量配比的碳和硅，在搅拌过程中以2℃/min降温速率将炼钢炉内温度下降至1050℃，搅拌0.7h后再加入重量配比的铌和铝，在此条件下继续搅拌1.5h，然后将所得钢水注入模具内挤压成型得到棒料；
S2：球化退火：将步骤1所得棒料在缓冷后置于马弗炉内进行球化退火，首先将马弗炉内温度设为725℃，在此温度下保温0.7h，然后将炉内温度采用17℃/h降温速率降至690℃，在此温度下保温4.5h，采用17℃/h降温速率在将炉内温度降至475℃，然后取出自然冷却；
S3：酸洗：将步骤2所得产物采用高压水除磷，然后将其置于质量浓度为12％的盐酸酸液槽中，浸泡20min，然后取出用热水将表面酸液清洗掉，并将表面水分烘干；
S4：冷镦成型：将步骤3所得胚料置于冷镦机的模具内进行螺栓头部及干部成型，得到所需尺寸的螺栓胚料；
S5：螺纹加工：将步骤4所得螺栓置于滚压模具内对螺杆表面进行挤压形成螺纹；
S6：热处理：将步骤5所得螺栓置于电热炉内进行热处理，炉内温度设为910℃，在此温度下保温1.5h，然后取出采用油冷淬火7.5min，再放入炉内，此时炉内温度设为375℃，在此温度下保温3h，然后取出自然冷却，即得到高强度耐高温螺栓。
性能测试
为了验证本发明所述的螺栓具有较高的强度和较好的耐高温性，根据GB/T43382003《金属材料高温拉伸试验方法》对各实施例所制得螺栓进行取样分别在500℃、650℃及850℃下检测其抗拉强度和屈服强度，具体结果如表1所示：
表1性能测试结果
Figure BDA0002996380470000081
由以上结果可知，采用该种制备工艺所制备的螺栓在高温下依然具有较高的强度，因此该种螺栓具有较高的强度和较好的耐热性能。
以上所述仅是本发明的几个实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度耐高温螺栓，其特征在于：所述高强度耐高温螺栓由如下重量配比的组分组成：铬8-10%，锰0.5-5 %，钒0.5-2 %，镍0.2-2 %，铌0.2-2 %，碳0.5-1 %，硅0.25-0.35%，钼0.1-0.15 %，钛0.03-0.1 %，铝0.03-0.05 %，余量为铁及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温螺栓，其特征在于：所述杂质中磷的含量不超过0.02 %，所述杂质中硫的含量不超过0.02 %。
3.一种高强度耐高温螺栓的制备工艺，制备如权利要求1或2所述的一种高强度耐高温螺栓，其特征在于：包括如下加工步骤：
S1：毛坯铸造：在真空炼钢炉内加入重量配比的铬、锰、钒、镍、钼、钛及铁，炼钢炉内温度设为1100-1200 ℃，真空度设为0.005-0.01 Pa，在炼钢过程中采用搅拌装置对炼钢炉内进行搅拌，搅拌0.5-1 h后再加入重量配比的碳和硅，在搅拌过程中以v1降温速率将炼钢炉内温度下降至1000-1100 ℃，搅拌0.5-1 h后再加入重量配比的铌和铝，在此条件下继续搅拌1-2 h，然后将所得钢水注入模具内挤压成型得到棒料；
S2：球化退火：将步骤1所得棒料在缓冷后置于马弗炉内进行球化退火；
S3：酸洗：将步骤2所得产物采用高压水除磷，然后将其置于酸液槽中，浸泡15-25 min，然后取出用热水将表面酸液清洗掉，并将表面水分烘干；
S4：冷镦成型：将步骤3所得胚料置于冷镦机的模具内进行螺栓头部及干部成型，得到所需尺寸的螺栓胚料；
S5：螺纹加工：将步骤4所得螺栓置于滚压模具内对螺杆表面进行挤压形成螺纹；
S6：热处理：将步骤5所得螺栓置于电热炉内进行热处理，炉内温度设为900-920 ℃，在此温度下保温1-2 h，然后取出采用油冷淬火5-10 min，再放入炉内，此时炉内温度设为350-400 ℃，在此温度下保温2.5-3.5 h，然后取出自然冷却，即得到高强度耐高温螺栓。
4.根据权利要求3所述的一种高强度耐高温螺栓的制备工艺，其特征在于：所述步骤1中的v1设为2 ℃/min。
5.根据权利要求3所述的一种高强度耐高温螺栓的制备工艺，其特征在于：所述步骤2中的球化退火具体步骤如下：首先将马弗炉内温度设为710-740 ℃，在此温度下保温0.5-1h，然后将炉内温度采用v2降温速率降至680-700 ℃，在此温度下保温4-5 h，采用v2降温速率在将炉内温度降至450-500 ℃，然后取出自然冷却。
6.根据权利要求5所述的一种高强度耐高温螺栓的制备工艺，其特征在于：所述v2设为15-20 ℃/h。
7.根据权利要求3所述的高强度耐高温螺栓的制备工艺，其特征在于：所述步骤3中的酸液采用盐酸。
8.根据权利要求7所述的高强度耐高温螺栓的制备工艺，其特征在于：所述盐酸溶液的质量浓度为10-15 %。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116770195A (zh) * 2023-05-11 2023-09-19 盐城腾鸿金属制品有限公司 一种用于汽车发动机缸盖的高性能紧固螺栓及其制备工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61217557A (ja) * 1985-03-22 1986-09-27 Toshiba Corp １２Ｃｒ耐熱鋼
CN106498281A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 广西大学 一种高强度螺栓及其加工方法
CN107513664A (zh) * 2017-07-10 2017-12-26 安徽长江紧固件有限责任公司 一种扭剪型高强度螺栓及其加工工艺
CN109483156A (zh) * 2017-09-13 2019-03-19 南京美克斯精密机械有限公司 一种螺栓加工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61217557A (ja) * 1985-03-22 1986-09-27 Toshiba Corp １２Ｃｒ耐熱鋼
CN106498281A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 广西大学 一种高强度螺栓及其加工方法
CN107513664A (zh) * 2017-07-10 2017-12-26 安徽长江紧固件有限责任公司 一种扭剪型高强度螺栓及其加工工艺
CN109483156A (zh) * 2017-09-13 2019-03-19 南京美克斯精密机械有限公司 一种螺栓加工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116770195A (zh) * 2023-05-11 2023-09-19 盐城腾鸿金属制品有限公司 一种用于汽车发动机缸盖的高性能紧固螺栓及其制备工艺
CN116770195B (zh) * 2023-05-11 2024-01-12 盐城腾鸿金属制品有限公司 一种用于汽车发动机缸盖的高性能紧固螺栓及其制备工艺

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