CN116716575B - 提高螺母力学性能的微渗碳处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，属于螺母加工技术领域。本发明用于解决现有技术延长螺母的渗碳时间来提高螺母的力学性能，会增加螺母的生产成本和防渗涂料的防渗碳效果有待进一步提升的技术问题，提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，包括以下步骤：选取低碳钢为原料，通过切割、冲压，加工成不带有内螺纹的环形结构的螺母胚体；在螺母胚体进行清洗，去除其表面油污后，使用毛刷将防渗涂料均匀的涂覆在螺母胚体的内圈。本发明不仅能够在同样的渗碳时间内提高螺母的力学性能，还能够对螺母进行防渗碳保护，并且防渗层与清洗后的螺母粘接强度大、耐高温，有效的提高了螺母的防渗碳效果。
Description
技术领域
本发明涉及螺母加工技术领域，具体涉及提高螺母力学性能的微渗碳处理方法。
背景技术
渗碳是一种金属表面处理技术，金属工件被置于含有碳源的环境中，通常是一种含碳化合物或液体渗碳剂。在一定的温度和时间条件下，渗碳剂中的碳原子会通过扩散作用逐渐渗透到金属表面，并与金属原子形成渗碳层，其碳含量高于金属基体，从而显著改变了金属材料的物理和化学性质，进而提高金属材料的硬度、耐磨性和强度。
现有技术中的螺母通常是采用低碳钢制备而成，低碳钢的碳含量相对较低，导致其硬度与耐磨性能较差，螺母在使用过程中，其表面很容易因为受到外界的作用力致使螺母本身的棱发生形变角，导致螺母难以从螺栓上拧下来，螺母渗碳虽然能够提高螺母的硬度、耐磨性和强度，通过延长螺母的渗碳处理时间，能够有效提高螺母的力学性能，但是也同样的提高了螺母的生产成本，并且螺母的螺纹有着严格的尺寸要求，若对成品螺母直接的进行渗碳处理，会导致螺母的内螺纹尺寸发生变化，若在攻丝前对螺母坯料进行渗碳处理，螺母的内圈被同步的渗碳，导致其内圈的硬度变大，加工难度变大，并且在攻丝处理时，会将渗碳层损坏，破坏了渗碳层的完整性，故在对螺母坯料进行加工之前，需要对螺母坯料的内圈进行涂覆防渗涂料，但是现有的防渗涂料与螺母的粘结性能差，在高温环境下容易损坏开裂，防渗碳效果有待进一步提升。
针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，用于解决现有技术延长螺母的渗碳处理时间，能够有效提高螺母的力学性能，但是也同样的提高了螺母的生产成本和螺母在做渗碳加工之前在其内圈涂覆的防渗涂料与螺母的粘结性能差，在高温环境下容易损坏开裂，防渗碳效果有待进一步提升的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，包括以下步骤：
S1、选取低碳钢为原料，通过切割、冲压，加工成不带有内螺纹的环形结构的螺母胚体；
S2、在螺母胚体进行清洗，去除其表面油污后，使用毛刷将防渗涂料均匀的涂覆在螺母胚体的内圈，将螺母胚体转移到温度为65-75℃的干燥中，干燥3-5h，在螺母胚体的内圈形成厚度为2-3mm的防渗层，得到待渗碳胚体；
S3、将硅酸四乙酯、50wt％乙醇水溶液和待渗碳胚体加入到塑料容器中，向塑料容器中加入0.1M氢氧化钠，调节体系pH＝9-10，超声分散30-50min，将待渗碳胚体取出，用纯化水洗涤至中性，沥干，得到待渗碳螺母；
S4、将待渗碳螺母放置到渗碳炉中，渗碳炉温度升高至910-930℃，向渗碳炉中滴加渗碳剂，保温140-160min，渗碳炉停止加热，在渗碳炉温度降低至800℃时，停止滴加渗碳剂，待渗碳炉温度降低至室温，将炉中的待渗碳螺母取出，得到渗碳螺母；
S5、将渗碳螺母放置到螺母攻丝机上，在渗碳螺母的内圈加工出内螺纹，得到螺母初品；
S6、对螺母初品进行热处理，得到螺母成品。
进一步的，所述螺母胚体的清洗加工方法为：
A1、将表面活性剂、氢氧化钠和饮用水加入到塑料容器中，搅拌均匀，得到洗涤剂；
A2、将装有洗涤剂的塑料容器转移到超声分散设备中，将螺母胚体加入到塑料容器中，超声处理40-60min；
A3、将螺母胚体从塑料容器中取出，使用饮用水对其表面进行冲洗，将螺母胚体转移到温度为80-90℃的干燥箱中，干燥30-50min。
进一步的，步骤A1中表面活性剂、3M盐酸和饮用水按重量体积比为10g:20-30mL:1L，其中，表面活性剂由十六烷基三甲基氯化铵、辛醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠按重量比2.5g:6g:1.5g。
进一步的，步骤S3中硅酸四乙酯、50wt％乙醇水溶液和待渗碳胚体的重量比为1:10:9。
进一步的，步骤S4中渗碳剂由煤油和甲醇按体积比1:2组成，渗碳剂的滴加速率为3-5滴/s。
进一步的，所述防渗涂料的制备方法包括以下步骤：
B1、将磷酸二氢铝、饮用水加入到烧杯中，室温下搅拌20-30min，向烧杯中依次加入钝化剂溶液、氯化铝和氯化镁，搅拌均匀，得到粘结料；
B2、将粘结料和凹凸棒粘土粉加入到球磨机中，球磨混合，得到混合料；
B3、将混合料加入到烧杯中搅拌，向烧杯中加入饮用水，调节混合料的黏稠度为25000-35000mPa·s，得到防渗涂料。
进一步的，步骤B1中磷酸二氢铝、饮用水、钝化溶液、氯化铝和氯化镁的重量比为3:12:2:0.6:1.2，所述钝化溶液的制备方法为：将铬酸镁和饮用水按重量比1:2加入到烧杯中，超声分散至铬酸镁完全溶解。
进一步的，步骤B2中粘结料和凹凸棒粘土粉的重量比为2:1，所述球磨机设置的转速为350-400r/min，球磨时间为50-60min。
进一步的，步骤S4中的热处理包括以下步骤：
C1、将螺母初品放置到加热炉中，螺母初品被加热至900-950℃，保温20-30min，将螺母放置到氯化钠水溶液中进行淬火；
C2、将淬火后的螺母放置到加热炉中，螺母温度升高至300-400℃，保温30-50min，将螺母从加热炉中取出，在空气环境下降温至室温，得到螺母成品。
本发明具备下述有益效果：
1、本发明的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，通过对十六烷基三甲基氯化铵、辛醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠的重量组成进行配比进行优化后，与盐酸混合，制备出了酸性洗涤剂，十六烷基三甲基氯化铵是一种阳离子表面活性剂，辛醇聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，烷基苯磺酸钠是一种阴离子表面活性剂，洗涤剂中的非离子和阴离子成分可以在水中形成亲水性的胶束结构，使水分子更容易与油污分子结合，促进油污在水相中分散，阳离子表面活性剂则可以中和一些阴离子物质，降低水中的硬度，不同类型的表面活性剂结合使用可以提高洗涤剂的渗透能力和解乳化作用，更好地渗透和分解油污，三种不同重量的表面活性剂之间的协同作用可以增加分子在油水界面的活性，加速乳化和分散，增加螺母胚体表面的润湿性，加速清洗过程，提高清洗效果，并产螺母胚体在弱酸性的洗涤剂中洗涤浸泡的同时，螺母胚体的外部生大量的活性官能团，有助于螺母胚体的下一步加工。
2、本发明的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，通过在螺母胚体的内圈涂覆防渗涂料，对螺母胚体的内圈进行防渗隔离后，使用硅酸四乙酯对其进行表面进行改性，硅酸四乙酯在碱性环境下，硅氧烷键断开生成硅羟基与待渗碳胚体表面上的活性官能团反应，硅分子以硅氧键的形式附着在待渗碳胚体的外部，制备得到被硅原子包覆的待渗碳螺母，待渗碳螺母在渗碳炉中进行高温渗碳，渗碳剂在渗碳炉内部的高温作用下，分解产生一氧化碳、甲烷等含活性碳原子的含碳气体，活性碳原子渗入待渗碳螺母表面以获得高碳的渗层组织的同时，与待渗碳螺母表面上的硅原子反应生成碳化硅，进一步的提高螺母的硬度与耐磨损性能；待渗碳螺母内圈涂覆的防渗层能够有效的防止活性碳原子渗透到待渗碳螺母的内圈中，避免在对渗碳螺母进行攻丝加工出内螺纹时损坏渗碳层，导致渗碳层的完整性受到破坏，攻丝后的螺母初品，经过900-950℃高温淬火处理，通过控制保持时间，获得细小的马氏体组织，提高螺母的强度和韧性后，将淬火后的螺母加热至300-400℃的温度，然后在该温度下保温一段时间，冷却，有效的减轻了淬火后螺母的内部应力，提高了螺母的韧性，并进一步的提高了待渗碳螺母表面的抗磨损性能、耐摩擦性能。
3、本发明的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，通过磷酸二氢铝、钝化剂溶液、氯化铝和氯化镁均匀混合后，与凹凸棒粘土粉在球磨机中进行球磨，得到混合料，提高各组分之间分散均匀性，降低混合料中组分的粒度，通过加入饮用水调节混合料的黏稠度，使得防渗涂料黏稠度能够根据自身的需要进行适应性调整，磷酸二氢铝本身具有良好的粘结性能，通过活化螺母胚体表面上的活性反应位点，磷酸二氢铝可以更好地与金属表面形成牢固的结合，提高粘接强度和耐久性，防渗涂料中的对铬酸镁可以提高磷酸二氢铝粘结剂在高温环境下的热稳定性，并改善涂层的附着性能和耐久性，确保涂层在使用中不易剥离或脱落，氯化镁与氯化铝的熔点较低，在高温氧化环境中，生成氧化镁和氧化铝，形成具有致密结构的合金氧化物，进一步的提高防渗层的耐高温与防渗性能，凹凸棒粘土粉主要成分是含水镁铝硅酸盐，在渗碳处理过程中，能够与活性碳原子反应，起到消耗的作用，防止在螺母的内圈形成渗碳层，方便对渗碳螺母进行螺纹攻丝加工，并避免螺纹攻丝加工过程中损坏渗碳层。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提高螺母力学性能的微渗碳处理方法的工艺流程框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，包括以下步骤：
S1、选取低碳钢为原料，通过切割、冲压，加工成不带有内螺纹的环形结构的螺母胚体；
S2、将铬酸镁和饮用水按重量比1:2加入到烧杯中，超声分散至铬酸镁完全溶解得到钝化溶液；
按重量称取：磷酸二氢铝300g、饮用水1200g加入到烧杯中，室温下搅拌20min，向烧杯中依次加入钝化剂溶液200g、氯化铝60g和氯化镁120g，搅拌均匀，得到粘结料；
将粘结料和凹凸棒粘土粉按重量比2:1加入到球磨机中，设置的转速为350r/min，球磨时间为50min得到混合料；
将混合料加入到烧杯中搅拌，向烧杯中加入饮用水，调节混合料的黏稠度为25000mPa·s，得到防渗涂料。
S3、按重量称取：十六烷基三甲基氯化铵5g、辛醇聚氧乙烯醚12g、烷基苯磺酸钠3g、3M盐酸40mL和饮用水2L加入到塑料容器中，搅拌均匀，得到洗涤剂，将装有洗涤剂的塑料容器转移到超声分散设备中，将螺母胚体加入到塑料容器中，洗涤剂将螺母胚体完全浸没，120W、50kHz，超声处理40min；
将螺母胚体从塑料容器中取出，使用饮用水对其表面进行冲洗，将螺母胚体转移到温度为80℃的干燥箱中，干燥30min，使用毛刷将防渗涂料均匀的涂覆在螺母胚体的内圈，将螺母胚体转移到温度为65℃的干燥中，干燥3h，在螺母胚体的内圈形成厚度为2-3mm的防渗层，得到待渗碳胚体。
S4、按重量称取：硅酸四乙酯100g、50wt％乙醇水溶液1000g和待渗碳胚体900g加入到塑料容器中，向塑料容器中加入0.1M氢氧化钠，调节体系pH＝9，超声分散30min，将待渗碳胚体取出，用纯化水洗涤至中性，沥干，得到待渗碳螺母。
S5、由将煤油和甲醇按体积比1:2混合均匀，制备成渗碳剂；
将待渗碳螺母放置到渗碳炉中，渗碳炉温度升高至910℃，以3滴/s的滴加速率向渗碳炉中滴加渗碳剂，保温140min，渗碳炉停止加热，在渗碳炉温度降低至800℃时，停止滴加渗碳剂，待渗碳炉温度降低至室温，将炉中的待渗碳螺母取出，得到渗碳螺母。
S6、将渗碳螺母放置到螺母攻丝机上，削去渗碳螺母上的防渗层，在渗碳螺母的内圈加工出内螺纹，得到螺母初品。
S7、螺母初品放置到加热炉中，将螺母初品被加热至900℃，保温20min，螺母放置到氯化钠水溶液中进行淬火；
将淬火后的螺母放置到加热炉中，螺母温度升高至300℃，保温30min，将螺母从加热炉中取出，在空气环境下自然降温至室温，得到螺母成品。
实施例2
请参阅图1，本实施例提供的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，包括以下步骤：
S1、选取低碳钢为原料，通过切割、冲压，加工成不带有内螺纹的环形结构的螺母胚体；
S2、将铬酸镁和饮用水按重量比1:2加入到烧杯中，超声分散至铬酸镁完全溶解得到钝化溶液；
按重量称取：磷酸二氢铝300g、饮用水1200g加入到烧杯中，室温下搅拌25min，向烧杯中依次加入钝化剂溶液200g、氯化铝60g和氯化镁120g，搅拌均匀，得到粘结料；
将粘结料和凹凸棒粘土粉按重量比2:1加入到球磨机中，设置的转速为3575r/min，球磨时间为55min得到混合料；
将混合料加入到烧杯中搅拌，向烧杯中加入饮用水，调节混合料的黏稠度为30000mPa·s，得到防渗涂料。
S3、按重量称取：十六烷基三甲基氯化铵5g、辛醇聚氧乙烯醚12g、烷基苯磺酸钠3g、3M盐酸50mL和饮用水2L加入到塑料容器中，搅拌均匀，得到洗涤剂，将装有洗涤剂的塑料容器转移到超声分散设备中，将螺母胚体加入到塑料容器中，洗涤剂将螺母胚体完全浸没，120W、50kHz，超声处理50min；
将螺母胚体从塑料容器中取出，使用饮用水对其表面进行冲洗，将螺母胚体转移到温度为85℃的干燥箱中，干燥40min，使用毛刷将防渗涂料均匀的涂覆在螺母胚体的内圈，将螺母胚体转移到温度为70℃的干燥中，干燥4h，在螺母胚体的内圈形成厚度为2-3mm的防渗层，得到待渗碳胚体。
S4、按重量称取：硅酸四乙酯100g、50wt％乙醇水溶液1000g和待渗碳胚体900g加入到塑料容器中，向塑料容器中加入0.1M氢氧化钠，调节体系pH＝9.5，超声分散40min，将待渗碳胚体取出，用纯化水洗涤至中性，沥干，得到待渗碳螺母。
S5、由将煤油和甲醇按体积比1:2混合均匀，制备成渗碳剂；
将待渗碳螺母放置到渗碳炉中，渗碳炉温度升高至920℃，以4滴/s的滴加速率向渗碳炉中滴加渗碳剂，保温150min，渗碳炉停止加热，在渗碳炉温度降低至800℃时，停止滴加渗碳剂，待渗碳炉温度降低至室温，将炉中的待渗碳螺母取出，得到渗碳螺母。
S6、将渗碳螺母放置到螺母攻丝机上，削去渗碳螺母上的防渗层，在渗碳螺母的内圈加工出内螺纹，得到螺母初品。
S7、螺母初品放置到加热炉中，将螺母初品被加热至925℃，保温25min，螺母放置到氯化钠水溶液中进行淬火；
将淬火后的螺母放置到加热炉中，螺母温度升高至350℃，保温40min，将螺母从加热炉中取出，在空气环境下自然降温至室温，得到螺母成品。
实施例3
请参阅图1，本实施例提供的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，包括以下步骤：
S1、选取低碳钢为原料，通过切割、冲压，加工成不带有内螺纹的环形结构的螺母胚体；
S2、将铬酸镁和饮用水按重量比1:2加入到烧杯中，超声分散至铬酸镁完全溶解得到钝化溶液；
按重量称取：磷酸二氢铝300g、饮用水1200g加入到烧杯中，室温下搅拌30min，向烧杯中依次加入钝化剂溶液200g、氯化铝60g和氯化镁120g，搅拌均匀，得到粘结料；
将粘结料和凹凸棒粘土粉按重量比2:1加入到球磨机中，设置的转速为400r/min，球磨时间为60min得到混合料；
将混合料加入到烧杯中搅拌，向烧杯中加入饮用水，调节混合料的黏稠度为35000mPa·s，得到防渗涂料。
S3、按重量称取：十六烷基三甲基氯化铵5g、辛醇聚氧乙烯醚12g、烷基苯磺酸钠3g、3M盐酸60mL和饮用水2L加入到塑料容器中，搅拌均匀，得到洗涤剂，将装有洗涤剂的塑料容器转移到超声分散设备中，将螺母胚体加入到塑料容器中，洗涤剂将螺母胚体完全浸没，120W、50kHz，超声处理60min；
将螺母胚体从塑料容器中取出，使用饮用水对其表面进行冲洗，将螺母胚体转移到温度为90℃的干燥箱中，干燥50min，使用毛刷将防渗涂料均匀的涂覆在螺母胚体的内圈，将螺母胚体转移到温度为75℃的干燥中，干燥5h，在螺母胚体的内圈形成厚度为2-3mm的防渗层，得到待渗碳胚体。
S4、按重量称取：硅酸四乙酯100g、50wt％乙醇水溶液1000g和待渗碳胚体900g加入到塑料容器中，向塑料容器中加入0.1M氢氧化钠，调节体系pH＝10，超声分散50min，将待渗碳胚体取出，用纯化水洗涤至中性，沥干，得到待渗碳螺母。
S5、由将煤油和甲醇按体积比1:2混合均匀，制备成渗碳剂；
将待渗碳螺母放置到渗碳炉中，渗碳炉温度升高至930℃，以5滴/s的滴加速率向渗碳炉中滴加渗碳剂，保温160min，渗碳炉停止加热，在渗碳炉温度降低至800℃时，停止滴加渗碳剂，待渗碳炉温度降低至室温，将炉中的待渗碳螺母取出，得到渗碳螺母。
S6、将渗碳螺母放置到螺母攻丝机上，削去渗碳螺母上的防渗层，在渗碳螺母的内圈加工出内螺纹，得到螺母初品。
S7、螺母初品放置到加热炉中，将螺母初品被加热至950℃，保温30min，螺母放置到氯化钠水溶液中进行淬火；
将淬火后的螺母放置到加热炉中，螺母温度升高至400℃，保温50min，将螺母从加热炉中取出，在空气环境下自然降温至室温，得到螺母成品。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于，步骤S3中的洗涤剂为25wt％氢氧化钠溶液。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，取消步骤S4，以待渗碳胚体替代待渗碳螺母参与后续处理。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于，步骤S2中未加入钝化剂溶液。
性能测试：
对实施例1-3和对比例1-3制备的螺母成品的力学性能和防渗层的耐高温性能进行检测，其中，螺母成品的力学性能参照标准GB/T 231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》测定试样的布氏硬度和参照标准GB/T12444-2006《金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验》对试样进行磨损试验，计算试样的体积磨损，耐高温性能参照标准HG/T 4565-2013《锅炉及辅助设备耐高温涂料》目测防渗层自行脱落的相对面积和参照标准GB/T 1735-2009《色漆和清漆耐热性的测定》测定试样防渗层发生破坏现象时的耐热温度，具体测试结果见下表：
数据分析：
1、对实施例1-3与对比例1-3的数据进行整体的比较分析，本发明实施例1-3制备的螺母成品布氏硬度平均达到了159HBW，体积磨损量降低至了5.2mm3，防渗层的耐热温度达到1250℃，防渗层与螺母的粘结性能良好，在高温状态下，无明显脱落。
2、对比例1与实施例1-3的数据进行比较分析，该对比例的步骤S3中的洗涤剂为25wt％氢氧化钠溶液，在实际的实验过程中发现，洗涤剂的乳化性能较差，清洗后的螺母胚体表面仍然有少量油污残留，该对比例中的防渗层在进行耐高温性能进行检测时，防渗层自行脱落的相对面积达到了2％，较实施例1-3增长2％，这是由于由碱性洗涤剂对螺母胚体进行洗涤时，在螺母胚体的表面上无法活化形成大量的活性反应位点，导致防渗层与螺母的粘接强度下降，并且螺母胚体表面未经活化形成大量活性反应位点，导致步骤S4中，硅酸四乙酯在水解后生成的硅羟基与待渗碳胚体表面反应较为困难，导致待渗碳胚体表面的硅含量大幅下降，导致渗碳层中的碳化硅含量大幅下降，螺母成品的布氏硬度下降，体积磨损量上升。
3、对比例2与实施例1-3的数据进行比较分析，该对比例的取消步骤S4，以待渗碳胚体替代待渗碳螺母参与后续处理，该对比例制备的螺母成品的布氏硬度下降，体积磨损量上升，这是由于取消步骤S4，导致待渗碳胚体表面的硅含量下降，渗碳层上的碳化硅含量低，导致螺母成品的力学性能下降。
4、对比例3与实施例1-3的数据进行比较分析，该对比例的步骤S2中未加入铬酸镁，该对比例中的防渗层在进行耐高温性能进行检测时，耐热温度降低至了1052℃，防渗层自行脱落的相对面积达到了8％，说明在防渗涂料中加入由铬酸镁制备的钝化剂溶液能够有效的提高防渗层的耐高温性能并降低防渗层自行脱落的相对面积，提高防渗层的防渗效果。
以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取低碳钢为原料，通过切割、冲压，加工成不带有内螺纹的环形结构的螺母胚体；
S2、在螺母胚体进行清洗，去除其表面油污后，使用毛刷将防渗涂料均匀的涂覆在螺母胚体的内圈，将螺母胚体转移到温度为65-75℃的干燥环境中，干燥3-5h，在螺母胚体的内圈形成厚度为2-3mm的防渗层，得到待渗碳胚体；
S3、将硅酸四乙酯、50wt%乙醇水溶液和待渗碳胚体加入到塑料容器中，向塑料容器中加入0.1M氢氧化钠，调节体系pH=9-10，超声分散30-50min，将待渗碳胚体取出，用纯化水洗涤至中性，沥干，得到待渗碳螺母；
S4、将待渗碳螺母放置到渗碳炉中，渗碳炉温度升高至910-930℃，向渗碳炉中滴加渗碳剂，保温140-160min，渗碳炉停止加热，在渗碳炉温度降低至800℃时，停止滴加渗碳剂，待渗碳炉温度降低至室温，将炉中的待渗碳螺母取出，得到渗碳螺母；
S5、将渗碳螺母放置到螺母攻丝机上，在渗碳螺母的内圈加工出内螺纹，得到螺母初品；
S6、对螺母初品进行热处理，得到螺母成品；
所述螺母胚体的清洗加工方法为：
A1、将表面活性剂、3M盐酸和饮用水加入到塑料容器中，搅拌均匀，得到洗涤剂，其中，表面活性剂、3M盐酸和饮用水按重量体积比为10g:20-30mL:1L，其中，表面活性剂由十六烷基三甲基氯化铵、辛醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠按重量比2.5g:6g:1.5g组成；
A2、将装有洗涤剂的塑料容器转移到超声分散设备中，将螺母胚体加入到塑料容器中，超声处理40-60min；
A3、将螺母胚体从塑料容器中取出，使用饮用水对其表面进行冲洗，将螺母胚体转移到温度为80-90℃的干燥箱中，干燥30-50min；
所述防渗涂料的制备方法包括以下步骤：
B1、将磷酸二氢铝、饮用水加入到烧杯中，室温下搅拌20-30min，向烧杯中依次加入钝化溶液、氯化铝和氯化镁，搅拌均匀，得到粘结料，所述钝化溶液的制备方法为：将铬酸镁和饮用水按重量比1:2加入到烧杯中，超声分散至铬酸镁完全溶解；
B2、将粘结料和凹凸棒粘土粉加入到球磨机中，球磨混合，得到混合料；
B3、将混合料加入到烧杯中搅拌，向烧杯中加入饮用水，调节混合料的黏稠度为25000-35000mPa·s，得到防渗涂料。
2.根据权利要求1所述的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，其特征在于，步骤S3中硅酸四乙酯、50wt%乙醇水溶液和待渗碳胚体的重量比为1:10:9。
3.根据权利要求1所述的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，其特征在于，步骤S4中渗碳剂由煤油和甲醇按体积比1:2组成，渗碳剂的滴加速率为3-5滴/s。
4.根据权利要求1所述的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，其特征在于，步骤B1中磷酸二氢铝、饮用水、钝化溶液、氯化铝和氯化镁的重量比为3:12:2:0.6:1.2。
5.根据权利要求1所述的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，其特征在于，步骤B2中粘结料和凹凸棒粘土粉的重量比为2:1，所述球磨机设置的转速为350-400r/min，球磨时间为50-60min。
6.根据权利要求1所述的提高螺母力学性能的微渗碳处理方法，其特征在于，步骤S4中的热处理包括以下步骤：
C1、将螺母初品放置到加热炉中，螺母初品被加热至900-950℃，保温20-30min，将螺母放置到氯化钠水溶液中进行淬火；
C2、将淬火后的螺母放置到加热炉中，螺母温度升高至300-400℃，保温30-50min，将螺母从加热炉中取出，在空气环境下降温至室温，得到螺母成品。
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