一種高強(qiáng)螺栓及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)螺栓，包括主材和輔材；所述的主材包括60～80％的鐵和20～40％的石膏晶須；所述的輔材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下：碳含量0.40％～0.45％、硅含量0.20％～0.30％、鎢含量0.50％～0.70％、錳含量0.80％～0.90％、磷含量≤0.015％、鉻含量0.90％～1.00％。一種高強(qiáng)螺栓的制備方法，步驟如下：(1)固蓉冷卻；(2)冷鐓成型；(3)再結(jié)晶退火；⑷去應(yīng)力回火。本發(fā)明螺栓的強(qiáng)度大，制備成本低。
【專利說(shuō)明】
一種高強(qiáng)螺栓及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度的螺栓及其制備方法，特別涉及inc〇l〇y925螺栓。
【背景技術(shù)】
[0002] 螺栓在工業(yè)以及人們的日常生活中都會(huì)應(yīng)用到，螺栓的使用范圍之廣，應(yīng)用的領(lǐng) 域也十分的廣泛，各個(gè)領(lǐng)域?qū)β菟ǖ奈锢砘瘜W(xué)性能要求也有所不同，目前，螺栓最主要的物 理性能在于強(qiáng)度，在一些高溫作業(yè)的場(chǎng)所還需要對(duì)螺栓的耐高溫性能有一定的要求;螺栓 最主要的化學(xué)性能在于其耐腐蝕性能，長(zhǎng)期的暴露在外面，螺栓很容易被腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致安 全隱患等不利因素。目前，螺栓為了增加強(qiáng)度，會(huì)在制備螺栓的時(shí)候加入鈦、鉬等高強(qiáng)材料， 但是這些材料的成本很高，批量生產(chǎn)制備的代價(jià)太大，不利于企業(yè)在保證質(zhì)量的同時(shí)降低 企業(yè)的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明解決的問(wèn)題為:本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度的 螺栓，同時(shí)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0004] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
[0005] -種高強(qiáng)螺栓，包括主材和輔材;所述的主材包括60~80 %的鐵和20~40%的石 膏晶須;所述的輔材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下:碳含量0.40%~0.45%、硅含 量0.20%~0.30%、鎢含量0.50%~0.70%、錳含量0.80%~0.90%、磷含量<0.015%、鉻 含量0.90%~1.00%、鎳含量3~5%。
[0006] 進(jìn)一步，所述的石膏晶須的長(zhǎng)度為50~100μL?，直徑為1~4μηι。
[0007] 進(jìn)一步，所述的石膏晶須由工業(yè)廢產(chǎn)石膏制備而成。
[0008] 進(jìn)一步，所述的主材包括70~75%的鐵和25~30%的石膏晶須。
[0009] 進(jìn)一步，所述的鎢含量為0.60%~0.65%。
[0010] -種高強(qiáng)螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻：將主料和輔料按照比例混合 在1000°C的環(huán)境中保溫1.5h，然后通過(guò)風(fēng)冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓 機(jī)上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結(jié)晶退火:溫度900~1000°C、保溫4~5h，使用設(shè)備 RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮?dú)?.30L/h保護(hù)，滴控式裝置控制；⑷ 去應(yīng)力回火:溫度720-750°C，保溫2-3h。
[0011] 進(jìn)一步，所述步驟(3)中再結(jié)晶退火的溫度為980°C。
[0012] 進(jìn)一步，所述步驟(4)中去應(yīng)力回火的溫度為740°C。
[0013] 本發(fā)明的有益效果
[0014] 本發(fā)明在主材中增加了石膏晶須，石膏晶須是在建筑材料中使用比較廣泛的材 料，本發(fā)明合理設(shè)置了石膏晶須在主材中的組分，石膏晶須的加入使得螺栓的強(qiáng)度和現(xiàn)有 的保持一樣的高強(qiáng)度水準(zhǔn)，由于石膏晶須可以通過(guò)工業(yè)的廢產(chǎn)石膏進(jìn)行制備，所以石膏晶 須的使用極大的降低了企業(yè)螺栓的生產(chǎn)成本。本發(fā)明在輔材中加入了鎢，通過(guò)鎢來(lái)提高螺 栓的耐高溫強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016] 實(shí)施例1
[0017] 一種高強(qiáng)螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括65 %的鐵和35 %的石膏晶須。所 述的輔材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下：碳含量〇. 40 %、硅含量0.20 %、鎢含量 0.50%、錳含量0.80%、磷含量<0.015%、鉻含量0.90%、鎳含量3%。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的 石膏晶須的長(zhǎng)度為50~100μπι，直徑為1~4μηι。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石膏晶須由工業(yè)廢產(chǎn)石 膏制備而成。一種高強(qiáng)螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻:將主料和輔料按照比例混 合在1000°C的環(huán)境中保溫1.5h，然后通過(guò)風(fēng)冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷 鐓機(jī)上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結(jié)晶退火:溫度900°C、保溫4h，使用設(shè)備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮?dú)?.30L/h保護(hù)，滴控式裝置控制；⑷去應(yīng)力 回火:溫度720°C，保溫2h。
[0018] 實(shí)施例2
[0019] 一種高強(qiáng)螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括75 %的鐵和25 %的石膏晶須。所 述的輔材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下：碳含量0.43 %、硅含量0.25 %、鎢含量 0.6 %、錳含量0.85 %、磷含量<0.015 %、鉻含量0.95 %、鎳含量4 %。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石 膏晶須的長(zhǎng)度為50~100μπι，直徑為1~4μηι。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石膏晶須由工業(yè)廢產(chǎn)石膏 制備而成。一種高強(qiáng)螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻:將主料和輔料按照比例混合 在1000°C的環(huán)境中保溫1.5h，然后通過(guò)風(fēng)冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓 機(jī)上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結(jié)晶退火:溫度980 °C、保溫4.5h，使用設(shè)備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮?dú)?.30L/h保護(hù)，滴控式裝置控制；⑷去應(yīng)力 回火:溫度740°C，保溫2.5h。
[0020] 實(shí)施例3
[0021] 一種高強(qiáng)螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括80 %的鐵和20 %的石膏晶須。所 述的輔材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下：碳含量〇. 45 %、硅含量0.30 %、鎢含量 0.70%、錳含量0.90%、磷含量<0.015%、鉻含量1.00%、鎳含量5%。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的 石膏晶須的長(zhǎng)度為50~100μπι，直徑為1~4μηι。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石膏晶須由工業(yè)廢產(chǎn)石 膏制備而成。一種高強(qiáng)螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻:將主料和輔料按照比例混 合在1000°C的環(huán)境中保溫1.5h，然后通過(guò)風(fēng)冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷 鐓機(jī)上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結(jié)晶退火:溫度1000°C、保溫5h，使用設(shè)備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮?dú)?.30L/h保護(hù)，滴控式裝置控制；⑷去應(yīng)力 回火:溫度750°C，保溫3h。
[0022]對(duì)比實(shí)施例1
[0023] 一種高強(qiáng)螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括80%的鐵和20%的鈦。所述的輔 材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下:碳含量0.45 %、硅含量0.30 %、鎢含量0.70 %、 猛含量0.90%、磷含量<0.015%、絡(luò)含量1.00%。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石霄晶須的長(zhǎng)度為50 ~100M，直徑為1~4μπι。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石膏晶須由工業(yè)廢產(chǎn)石膏制備而成。一種高強(qiáng) 螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻：將主料和輔料按照比例混合在l〇〇〇°C的環(huán)境中 保溫1.5h，然后通過(guò)風(fēng)冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓機(jī)上冷鐓出螺栓的 頭部和桿部；（3)再結(jié)晶退火:溫度1000°C、保溫5h，使用設(shè)備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/ min和氨氣0.15L/h、或氮?dú)?.30L/h保護(hù)，滴控式裝置控制;⑷去應(yīng)力回火:溫度750°C，保溫 3h〇
[0024] 對(duì)比實(shí)施例2
[0025] 一種高強(qiáng)螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括75%的鐵和25%的鈦。所述的輔 材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下:碳含量0.45 %、硅含量0.30%、鎢含量0.70 %、 猛含量0.90%、磷含量<0.015%、絡(luò)含量1.00%。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石霄晶須的長(zhǎng)度為50 ~100M，直徑為1~4μπι。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的石膏晶須由工業(yè)廢產(chǎn)石膏制備而成。一種高強(qiáng) 螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻：將主料和輔料按照比例混合在l〇〇〇°C的環(huán)境中 保溫1.5h，然后通過(guò)風(fēng)冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓機(jī)上冷鐓出螺栓的 頭部和桿部；（3)再結(jié)晶退火:溫度1000°C、保溫5h，使用設(shè)備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/ min和氨氣0.15L/h、或氮?dú)?.30L/h保護(hù)，滴控式裝置控制;⑷去應(yīng)力回火:溫度750°C，保溫 3h〇
[0026] 下表為性能和成本對(duì)照表：
[0027]
[0028]從如上的表格可知，本發(fā)明制備出來(lái)inc〇l〇y925螺栓的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度和對(duì) 比實(shí)施例1、2的強(qiáng)度對(duì)照差不了多少，但是本發(fā)明的成本卻得到了極大的降低，在保持本發(fā) 明的強(qiáng)度的同時(shí)，極大的降低了生產(chǎn)成本，有利于企業(yè)的大批量生產(chǎn)。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)螺栓，其特征在于，包括主材和輔材;所述的主材包括60~80 %的鐵和20~ 40%的石膏晶須；所述的輔材組分以及輔材占主材的質(zhì)量百分比如下：碳含量0.40%~ 0 · 45 %、硅含量0 · 20 %~0 · 30 %、鎢含量0 · 50 %~0 · 70 %、錳含量0 · 80 %~0 · 90 %、磷含量 彡0.015%、鉻含量0.90%~1.00%、鎳含量3~5%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)螺栓，其特征在于，所述的石膏晶須的長(zhǎng)度為50~100μπι， 直徑為1~4μηι。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)螺栓，其特征在于，所述的石膏晶須由工業(yè)廢產(chǎn)石膏制備 而成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)螺栓，其特征在于，所述的主材包括70~75%的鐵和25~ 30%的石膏晶須。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)螺栓，其特征在于，所述的鎢含量為0.60 %~0.65 %。6. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)螺栓的制備方法，其特征在于，步驟如下：（1)固蓉冷 卻：將主料和輔料按照比例混合在l〇〇〇°C的環(huán)境中保溫1.5h，然后通過(guò)風(fēng)冷卻；（2)冷鐓成 型:在二模二沖或雙擊整模冷鐓機(jī)上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結(jié)晶退火:溫度900~ 1000°C、保溫4~5h，使用設(shè)備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮?dú)?0.30L/h保護(hù)，滴控式裝置控制;⑷去應(yīng)力回火:溫度720-750°C，保溫2-3h。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)螺栓的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中再結(jié)晶退 火的溫度為980 °C。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)螺栓的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中去應(yīng)力回 火的溫度為740 °C。
【文檔編號(hào)】C22C49/14GK105937015SQ201610398322
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】唐慧華
【申請(qǐng)人】江蘇百德特種合金有限公司