【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及螺栓,具体的,涉及一种高强度地脚螺栓及其制备方法。
技术介绍
1、地脚螺栓是一种将机器设备或结构物固定在地面上的基础连接件,对于建筑附属设备的固定以及建筑结构的整体稳定性起着至关重要的作用,例如,在高层建筑中,电梯设备通过地脚螺栓固定在建筑结构上。如果地脚螺栓出现问题,电梯可能会发生故障,影响建筑物的正常使用。此外,对于一些有特殊要求的建筑,如抗震建筑,地脚螺栓能够增强建筑设备与主体结构之间的连接,提高建筑在地震等自然灾害中的抗震性能,保障建筑物内人员和财产的安全。然而,传统的地脚螺栓的力学性能有限,长期承受各种载荷的地脚螺栓很容易断裂,降低螺栓的使用寿命和紧固效果。因此,提高地脚螺栓的力学性能,对于提高地脚螺栓的使用寿命具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种高强度地脚螺栓及其制备方法,解决了相关技术中地脚螺栓力学性能差的问题。
2、本专利技术的技术方案如下:
3、本专利技术提出一种高强度地脚螺栓,包括基体和增强相,所述基体由以下重量百分比的组分组成:c 0.2%~0.38%、mn 0.24%~0.35%、v 0.12%~0.18%、w 0.05%~0.15%、sn 0.14%~0.28%、cu 0.018%~0.15%、se 0.018%~0.15%、p≤0.055%、s≤0.045%,其余为铁及其不可避免的杂质;
4、所述增强相为氮化硼;
5、所述基体和增强相的重量比为100:2~5。
6、
7、当cu和se的重量和与sn的重量比为1~3:3时,可进一步提高地脚螺栓的力学性能。
8、作为进一步的技术方案,所述cu和所述se的重量比为1:1。
9、作为进一步的技术方案,所述氮化硼的中值粒径为200nm~10μm。
10、作为进一步的技术方案,所述氮化硼为改性氮化硼,所述改性氮化硼的原料包括氮化硼、钨粉和钼粉。
11、本专利技术中,利用钨粉和钼粉共同对氮化硼进行改性,可提高氮化硼增强相对熔融金属的化学活性,从而使得氮化硼对熔融金属有更好的润湿作用,从而进一步提高氮化硼和基体的界面结合性,进一步提高地脚螺栓的力学性能。
12、作为进一步的技术方案,所述氮化硼、钨粉和钼粉的重量比为90:2~4:1。
13、当氮化硼、钨粉和钼粉的重量比为90:2~4:1时,进一步提高了地脚螺栓的力学性能。
14、作为进一步的技术方案,所述改性氮化硼的制备方法包括以下步骤:将所述氮化硼、所述钨粉和所述钼粉混合,热压烧结,粉碎,得到所述改性氮化硼。
15、作为进一步的技术方案,所述热压烧结时,温度为1500~1600℃,压力为15~25mpa,时间为2~3h。
16、作为进一步的技术方案,所述钨粉的中值粒径为100~200nm,所述钼粉的中值粒径为50nm~200nm。
17、本专利技术还提出所述的一种高强度地脚螺栓的制备方法,包括以下步骤:
18、s1、按照所述基体重量百分比的组分称料,混合,熔炼,得到钢液;
19、s2、在所述钢液中加入所述增强相,混合均匀,浇铸,成型,得到螺栓毛坯;
20、s3、所述螺栓毛坯经拉拔,冷镦成型,螺纹加工处理以及热处理后,冷却,得到所述地脚螺栓。
21、作为进一步的技术方案,步骤s3中,所述热处理时,温度为650~850℃,时间为1~2h。
22、本专利技术的工作原理及有益效果为:
23、本专利技术中,通过优化地脚螺栓中基体的组分,同时引入氮化硼增强相,在各组分的有效作用下,制备得到了内部结构均匀、稳定的地脚螺栓,其具有良好的力学性能。其中,通过引入cu、se和sn三种元素,在三者的有效搭配作用下,使得地脚螺栓的力学性能显著提高。此外,氮化硼增强相分布在地脚螺栓中,可以使得地脚螺栓的受力均匀,从而提高地脚螺栓的整体承载能力,提高其力学性能。
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1. 一种高强度地脚螺栓,包括基体和增强相,其特征在于,所述基体由以下重量百分比的组分组成:C 0.2%~0.38%、Mn 0.24%~0.35%、V 0.12%~0.18%、W 0.05%~0.15%、Sn 0.14%~0.28%、Cu 0.018%~0.15%、Se 0.018%~0.15%、P≤0.055%、S≤0.045%,其余为铁及其不可避免的杂质;
2.根据权利要求1所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述Cu和所述Se的重量和与所述Sn的重量比为1~3:3。
3.根据权利要求2所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述Cu和所述Se的重量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述氮化硼的中值粒径为200nm~10μm。
5.根据权利要求1所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述氮化硼为改性氮化硼,所述改性氮化硼的原料包括氮化硼、钨粉和钼粉。
6.根据权利要求5所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述氮化硼、钨粉和钼粉的重量比为90:2~4:1。
7.根据权利
8.根据权利要求7所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述热压烧结时,温度为1500~1600℃,压力为15~25MPa,时间为2~3h。
9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种高强度地脚螺栓的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的一种高强度地脚螺栓的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述热处理时,温度为650~850℃,时间为1~2h。
...【技术特征摘要】
1. 一种高强度地脚螺栓,包括基体和增强相,其特征在于,所述基体由以下重量百分比的组分组成:c 0.2%~0.38%、mn 0.24%~0.35%、v 0.12%~0.18%、w 0.05%~0.15%、sn 0.14%~0.28%、cu 0.018%~0.15%、se 0.018%~0.15%、p≤0.055%、s≤0.045%,其余为铁及其不可避免的杂质;
2.根据权利要求1所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述cu和所述se的重量和与所述sn的重量比为1~3:3。
3.根据权利要求2所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述cu和所述se的重量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,所述氮化硼的中值粒径为200nm~10μm。
5.根据权利要求1所述的一种高强度地脚螺栓,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:武月林,刘家豪,刘家杰,刘家康,
申请(专利权)人:邯郸市兆运电力紧固件制造有限公司,
类型:发明
国别省市:
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