【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及螺栓材料，具体的，涉及一种高强度螺栓及其制备方法。
技术介绍
1、螺栓是一种通过螺纹紧固来连接零部件的机械产品，通常需要高强度和高精度。在螺栓的生产过程中，需要采用特定工艺流程，以确保其品质和性能。螺栓的原材料一般是钢材或合金钢，首先对其进行热处理，以保证钢材达到适当的塑性和韧性，从而便于进一步加工；接着对其进行锻造，以达到所需的形状和尺寸；然后是对其进行螺纹滚压，赋予螺栓螺纹形状；最后是对其进行检测和包装，以确保产品的品质。
2、在对螺栓进行锻造时，通常是采用锻压机以冷锻方式进行，该手段较为简单，操作要求相对较低，并且冷锻后的螺栓通常具有较好的韧性和材料性能，但是成型精度较差，表面有明显的锻痕和氧化层，需要进行后续的处理和加工，并且对螺栓的强度要求较高。冷镦是使用专门的冷镦机，通过连续多道冲击和压缩成形的方式对螺栓进行锻造，可以解决采用冷锻时会出现的问题，提高成形精度，且不需要额外加工，同时会提高螺栓的强度和表面硬度，但是会降低螺栓的韧性和可塑性，对后续加工和一些特殊使用场景不利。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种高强度螺栓及其制备方法，解决了相关技术中螺栓强度提高时会降低其韧性和塑性的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提出一种用于制备高强度螺栓的钢材，按重量百分比计，所述钢材由以下组分组成：c 0.25%~0.35%、si 0.15%~0.20%、mn 1.0%~2.0%、cr 0.50%~0.60%、m
4、所述增强剂由改性氧化铝和改性二氧化钛组成；
5、所述改性氧化铝由氧化铝经二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷改性得到；
6、所述改性二氧化钛由二氧化钛经6-甲基色酮-2-羧酸改性得到。
7、作为进一步的技术方案，所述改性氧化铝和改性二氧化钛的质量比为1:1~4。
8、作为进一步的技术方案，所述改性氧化铝和改性二氧化钛的质量比为1:3。
9、作为进一步的技术方案，所述二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的质量为氧化铝质量的2%。
10、作为进一步的技术方案，所述6-甲基色酮-2-羧酸的质量为二氧化钛质量的0.5%~1.5%。
11、作为进一步的技术方案，所述6-甲基色酮-2-羧酸的质量为二氧化钛质量的1%。
12、作为进一步的技术方案，所述改性氧化铝的制备方法，包括以下步骤：将二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇溶液中，调ph至3~4，进行水解后，加入氧化铝，进行改性，得到改性氧化铝。
13、作为进一步的技术方案，所述水解的温度为25~30℃，水解的时间为30~40min。
14、作为进一步的技术方案，所述改性的温度为40~50℃，改性的时间为3~4h。
15、作为进一步的技术方案，所述改性二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：将二氧化钛加入到乙醇溶液中，分散均匀，加入6-甲基色酮-2-羧酸，再次分散均匀后，进行改性，得到改性二氧化钛。
16、作为进一步的技术方案，所述改性的温度为80~90℃，改性的时间为1~2h。
17、作为进一步的技术方案，所述乙醇溶液由体积比为1:1的无水乙醇和水组成。
18、作为进一步的技术方案，所述增强剂的制备方法，包括以下步骤：将改性氧化铝、改性二氧化钛和油胺加入到乙醇溶液中，混合均匀后，进行反应，得到增强剂。
19、作为进一步的技术方案，所述反应的温度为80~90℃，反应的时间为2~3h。
20、作为进一步的技术方案，所述钢材的制备方法，包括以下步骤：将除增强剂外其他原料熔化、精炼后，加入增强剂，经保温、浇注和热处理，得到钢材。
21、本专利技术还包括一种高强度螺栓的制备方法，包括以下步骤：将所述钢材经热处理、冷镦成型、加工螺纹、低温稳定化处理，得到高强度螺栓。
22、作为进一步的技术方案，所述热处理为淬火、冷却、回火、冷却处理。
23、作为进一步的技术方案，所述低温稳定化处理为：180~200℃下保温60~90min。
24、本专利技术的工作原理及有益效果为：
25、1、本专利技术中，在钢材中添加由经二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷改性的氧化铝和经6-甲基色酮-2-羧酸改性的二氧化钛组成的增强剂，可以提高螺栓的抗拉强度和纵向冲击吸收功，并且在钢材制备过程中，二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和6-甲基色酮-2-羧酸形成的堆叠交错的网络结构，可以进一步提高螺栓的抗拉强度和纵向冲击吸收功。
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1. 一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，按重量百分比计，所述钢材由以下组分组成：C 0.25%~0.35%、Si 0.15%~0.20%、Mn 1.0%~2.0%、Cr 0.50%~0.60%、Mo 0.08%~0.15%、V 0.25%~0.30%、Ti 0.01%~0.02%、Ni 0.20%~0.30%、Cu 0.2%~0.25%、Nb 0.010%~0.025%、P≤0.010%、S≤0.010%、O≤0.001%、N≤0.003%、增强剂0.1%~0.2%、其余为Fe和其它不可避免的杂质；
2.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述改性氧化铝和改性二氧化钛的质量比为1:1~4。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的质量为氧化铝质量的2%。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述6-甲基色酮-2-羧酸的质量为二氧化钛质量的0.5%~1.5%。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材
6.根据权利要求5所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述反应的温度为80~90℃，反应的时间为2~3h。
7.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述钢材的制备方法，包括以下步骤：将除增强剂外其他原料熔化、精炼后，加入增强剂，经保温、浇注和热处理，得到钢材。
8.一种高强度螺栓的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述钢材经热处理、冷镦成型、加工螺纹、低温稳定化处理后，得到高强度螺栓。
9.根据权利要求8所述的一种高强度螺栓的制备方法，其特征在于，所述热处理为将钢材依次经淬火、冷却、回火、冷却处理。
10.根据权利要求8所述的一种高强度螺栓的制备方法，其特征在于，所述低温稳定化处理为：180~200℃下保温60~90min。
...【技术特征摘要】
1. 一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，按重量百分比计，所述钢材由以下组分组成：c 0.25%~0.35%、si 0.15%~0.20%、mn 1.0%~2.0%、cr 0.50%~0.60%、mo 0.08%~0.15%、v 0.25%~0.30%、ti 0.01%~0.02%、ni 0.20%~0.30%、cu 0.2%~0.25%、nb 0.010%~0.025%、p≤0.010%、s≤0.010%、o≤0.001%、n≤0.003%、增强剂0.1%~0.2%、其余为fe和其它不可避免的杂质；
2.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述改性氧化铝和改性二氧化钛的质量比为1:1~4。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的质量为氧化铝质量的2%。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备高强度螺栓的钢材，其特征在于，所述6-甲基色酮-2-羧酸的质量为二氧化钛质量的0.5%~1.5%。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵中凯，杨昭敏，
申请(专利权)人：河北万力高强度紧固件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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