高强耐候性螺栓及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了高强耐候性螺栓及其制备工艺，涉及五金配件制备技术，旨在解决现有涂装的方式难以根本解决螺栓在环境下会发生腐蚀断裂以及氢致延迟断裂等失效的问题，其技术方案要点是：包括栓体，栓体采用中碳合金钢复合微合金化元素制成呈一体结构，微合金化元素按其质量分数比例包括：V0.01

【技术实现步骤摘要】
高强耐候性螺栓及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及五金配件制备技术，更具体地说，它涉及一种高强耐候性螺栓及其制备工艺。

技术介绍

[0002]螺栓为常见的五金配件，常用于连接两个物体使其限制分离具备固定连接的关系，由于施工简便、不易松动、安装拆卸方便、劳动条件好等优点，自诞生以来己逐渐成为桥梁、重型机械等钢结构的重要连接方式。
[0003]而在桥梁、重型机械这些领域上进行应用时，螺栓在环境下会发生腐蚀断裂以及氢致延迟断裂等失效的情况，存在较大的风险和危害，故在重型机械以及桥梁完成建设、组装之后，需对桥梁以及重型机械进行表面涂装处理，但由于螺栓使用的数量明显较多，而需对每个螺栓的装配处进行表面涂装处理，一方面加重了人们工作处理的工作量，另一方面对于涂装处理的稳定性也存在偏差，在涂装处已尤其气候变化同样发生龟裂、磨损的情况，难以在根本上解决螺栓耐候性差的问题，故需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高强耐候性螺栓及其制备工艺。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：高强耐候性螺栓，其特征在于：包括栓体，所述栓体采用中碳合金钢复合微合金化元素制成呈一体结构，所述中碳合金钢按其质量分数比例包括：
[0006]C 0.35
‑
0.4wt％；
[0007]Si 0.05
‑
0.25wt％；
[0008]Mn 0.5
‑r/>0.75wt％；
[0009]P 0
‑
0.015wt％；
[0010]S 0
‑
0.015wt％；
[0011]Cr 1.00
‑
1.05wt％；
[0012]所述微合金化元素按其质量分数比例包括：
[0013]V钒0.01
‑
0.05wt％；
[0014]T i钛0.01
‑
0.04wt％；
[0015]B硼0.01
‑
0.07wt％；
[0016]Nb 0.35
‑
0.75wt％；
[0017]Mo 0.2
‑
0.95wt％；
[0018]Cu 0.2
‑
0.35wt％；
[0019]所述V、T i以及B含量的总和为0.03
‑
0.12wt％，所述Nb、Mo以及Cu含量的总和为1.2
‑
2.00wt％。
[0020]本专利技术进一步设置为：所述栓体包括杆部以及栓头，所述栓头经冷压冲制形成于杆部的一端，所述栓头朝向杆部另一端的一侧设有弧形部。
[0021]本专利技术进一步设置为：所述弧形部的弧形边沿朝向杆部远离栓头的一端弯曲。
[0022]高强耐候性螺栓的制备工艺，用于制备如权利要求1
‑
3任意一项的高强耐候性螺栓，其特征在于：其制备流程包括：
[0023]送料上机，将钢盘条进行加热使其软化后，再进硫化后浸至石墨油；
[0024]拉直矫正，将钢盘条经成型机进行冷拉，将钢盘条进行拉直，达到相应栓体的粗度规格；
[0025]分段冲剪，将完成拉直矫正的钢盘条切割形成指定长度的盘条段，盘条段的长度大于栓体的长度；
[0026]端头冷压，将盘条端经冷压锻设备分多步骤冲压制成位于杆部一端的栓头及弧形部；
[0027]滚花成纹，将完成端头冷压的杆部通过螺纹滚丝机于杆部上形成有螺纹段，得到螺栓胚件；
[0028]热处理，将完成螺栓胚件置于密闭容器中，并加入混合有微合金化元素的渗透材料，于高温高压条件下反应运行3
‑
5小时，而后进行淬火、回火处理。
[0029]本专利技术进一步设置为：所述渗透材料依照各组分的质量百分比构成：镍粉1.5
‑
3％，铜粉7
‑
12％，硼粉或硼铁合金粉2
‑
3.5％，纳米二氧化钛粉末1
‑
2.5％，钒粉1
‑
2.5％，钼粉2
‑
4％，铌粉2％，三氧化二铝粉末70
‑
75％。
[0030]本专利技术进一步设置为：所述热处理的具体步骤包括：
[0031]热渗透处理，将配置完成的渗透材料与螺栓胚件投至密封容器内，加热密封密封容器，加热温度至350℃，恒温时间2
‑
3小时，然后对密封容器进行边滚动边加热，于螺栓胚件表面形成合金层；
[0032]振动筛灰，将完成热渗透处理的螺栓胚件放置振动筛中进行振筛，除去螺栓胚件表面多余的渗透材料；
[0033]水洗脱尘，将螺栓胚件浸水后除去螺栓胚件表面多余的粉末，而后离心脱水烘干；
[0034]淬火油冷，将螺栓胚件在870℃的温度下淬火一小时，而后通过油冷工艺进行冷却；
[0035]高温回火，再将淬火油冷后的螺栓胚件加热至500
‑
650℃，保温1+0.5n小时，其中n为杆部的截面尺寸。
[0036]本专利技术进一步设置为：所述端头冷压的具体步骤包括：
[0037]一段冷压，对盘条段沿其轴向方向相互冲压，将盘条段上距端面3
‑
5cm处挤压形成扁平部以及位于扁平部一侧的端头部；
[0038]二段冷压，对经一段冷压处理后的盘条段进行再次冷压，对盘条端的端头部进行冷压，形成截面呈圆形的栓帽部；
[0039]三段冷压，对经二段冷压完成后的盘条段上形成的栓帽部进行进行二次冲制，将栓帽部冲制成正多边形结构，并将扁平部冲压形成弧形部。
[0040]本专利技术进一步设置为：所述淬火油冷的具体步骤包括：
[0041]高温淬火，将螺栓胚件在870℃的温度下进行淬火1小时；
[0042]晶体调质，将完成螺栓胚件空冷至300
‑
375℃后恒温保温1小时后，二次进行淬火，淬火温度为800
‑
870℃，调质螺栓胚件的晶粒直径<2um；
[0043]油冷。
[0044]本专利技术进一步设置为：所述硼粉或硼铁合金粉、纳米二氧化钛粉末以及钒粉的目数小于镍粉、铜粉、钼粉、铌粉的目数，所述镍粉、铜粉、钼粉、铌粉的目数小于三氧化二铝粉末的目数。
[0045]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0046]1、该螺栓选用中碳合金钢材质并复合了钒、钛、硼、钼、铌、铜等微合金化元素，与中碳合金钢中的碳、氮氧都具有良好的结合力，形成稳定的化合物，能对细晶粒起到加强的作用，同时，合成的碳化钒能将钢中的氢吸附，使得钢中科扩散性氢含量下降，提高螺栓的氢致抗延迟断裂性能，使得螺栓具有良好的耐候性；
[0047]2、结构上，通过螺栓上形成呈一体结构的弧形部，能在螺栓拧紧时，通过弧形部的弧形结构，实现螺栓在拧紧时，弧形部可承受螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高强耐候性螺栓，其特征在于：包括栓体，所述栓体采用中碳合金钢复合微合金化元素制成呈一体结构，所述中碳合金钢按其质量分数比例包括：C 0.35
‑
0.4wt％；Si 0.05
‑
0.25wt％；Mn 0.5
‑
0.75wt％；P 0
‑
0.015wt％；S 0
‑
0.015wt％；Cr 1.00
‑
1.05wt％；所述微合金化元素按其质量分数比例包括：V 0.01
‑
0.05wt％；Ti 0.01
‑
0.04wt％；B 0.01
‑
0.07wt％；Nb 0.35
‑
0.75wt％；Mo 0.2
‑
0.95wt％；Cu 0.2
‑
0.35wt％；所述V、Ti以及B含量的总和为0.03
‑
0.12wt％，所述Nb、Mo以及Cu含量的总和为1.2
‑
2.00wt％。2.根据权利要求1所述的高强耐候性螺栓，其特征在于：所述栓体包括杆部(1)以及栓头(2)，所述栓头(2)经冷压冲制形成于杆部(1)的一端，所述栓头(2)朝向杆部(1)另一端的一侧设有弧形部(21)。3.根据权利要求2所述的高强耐候性螺栓，其特征在于：所述弧形部(21)的弧形边沿朝向杆部(1)远离栓头(2)的一端弯曲。4.高强耐候性螺栓的制备工艺，用于制备如权利要求1
‑
3任意一项的高强耐候性螺栓，其特征在于：其制备流程包括：送料上机，将钢盘条进行加热使其软化后，再进硫化后浸至石墨油；拉直矫正，将钢盘条经成型机进行冷拉，将钢盘条进行拉直，达到相应栓体的粗度规格；分段冲剪，将完成拉直矫正的钢盘条切割形成指定长度的盘条段，盘条段的长度大于栓体的长度；端头冷压，将盘条端经冷压锻设备分多步骤冲压制成位于杆部(1)一端的栓头(2)及弧形部(21)；滚花成纹，将完成端头冷压的杆部(1)通过螺纹滚丝机于杆部(1)上形成有螺纹段，得到螺栓胚件；热处理，将完成螺栓胚件置于密闭容器中，并加入混合有微合金化元素的渗透材料，于高温高压条件下反应运行3
‑
5小时，而后进行淬火、回火处理。5.根据权利要求4所述的高强耐候性螺栓的制备工艺，其特征在于：所述渗透材...

【专利技术属性】
技术研发人员：季才八，季克东，杨金光，陈岳林，杨志华，
申请(专利权)人：温州东铭紧固件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：