合金鋼螺母連接件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合金鋼螺母連接件,其特征在于,包括以下重量百分比組分組成:鎂0.55?0.65、錳1.25?1.3、鉻2.1?2.2、硅0.7?0.75、碳1.22?1.35、銅0.4?0.45、鈦0.02?0.06、鎢0.15?0.20、鉬0.6?0.9、鈮0.4?0.6、鈷0.03?0.05、鈧0.02?0.05、釙0.002?0.006、精煉調(diào)渣劑20?25。本發(fā)明提高了鑄造質(zhì)量,機械性能好,耐腐蝕性好,抗氧化性能好。
【專利說明】
合金鋼螺母連接件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機械零件加工領(lǐng)域,尤其涉及一種合金鋼螺母連接件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]螺母就是螺帽,與螺栓或螺桿擰在一起用來起緊固作用的零件,所有生產(chǎn)制造機械必須用的一種元件根據(jù)材質(zhì)的不同,分為碳鋼、不銹鋼、有色金屬(如銅)等幾大類型。例如:自鎖螺母、防松螺母、鎖緊螺母、四爪螺母、螺母、螺母、旋入螺母保險螺母、細(xì)桿螺釘連接螺母自鎖六角蓋形螺母、專用地腳螺釘用螺母、六角冕形薄螺母、吊環(huán)螺母。嵌入式滾花銅螺母主要的作業(yè)方式是注塑,加熱后嵌入到塑料件里面或是直接模具注塑,如果采用模具注塑,?4/階11)¥^^1'的熔點都在200°(:以上,嵌入螺母被熱熔進(jìn)塑件后溫度迅速變高,注塑成型后,塑料體迅速冷卻結(jié)晶變硬,如果嵌入螺母溫度還處在高溫,那就有可能倒至銅螺母與塑料件接觸的地方開始松脫或出現(xiàn)裂縫。所以在嵌入螺母的注塑中都使用銅材質(zhì)的螺母而不是碳鋼螺母。
[0003]螺母的強度與使用壽命與螺栓的鑄造材料,以及鑄造材料中的各種微量合金元素的數(shù)量有的密不可分的關(guān)系,傳統(tǒng)的螺栓所采用的鋼材料存在合金元素的組成成分雜亂,不能起到應(yīng)有的效果,且傳統(tǒng)的煉鋼方法也存在缺陷,導(dǎo)致鋼水中的雜質(zhì)難以去除,影響螺母的多方面機械性能,尤其是鋼水精煉調(diào)渣劑的使用方法不當(dāng),中國專利鋼水精煉調(diào)渣劑:申請?zhí)?00107235.8的專利文件中指出了一種鋼水精煉調(diào)渣劑,它含有(重量%):Ca020?45%,厶120320?45%,金屬厶1、51、0&、8&、1^中的一種或幾種5?15%,0&卩24?6%,5102彡10%,MgO^ 10%。該精煉調(diào)渣劑可具有預(yù)熔固溶體的結(jié)構(gòu)。用該精煉調(diào)渣劑處理過的鋼水含有很低的硫、氧和夾雜物,但是文件中的精煉調(diào)渣劑存在成分種類少,且制備方法簡單,難以達(dá)到理想的效果,且方法單一,并沒有指出與其他加工方法互相結(jié)合的方案,同時也沒有指出其后續(xù)的機械鑄造和加工工藝的完整配套技術(shù)方案,本文結(jié)合現(xiàn)有技術(shù),給出提高螺母整體機械性能的完整加工工藝。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種提高鑄造質(zhì)量,機械性能好,耐腐蝕性好,抗氧化性能好的的合金鋼螺母連接件及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種合金鋼螺母連接件,其特征在于,包括以下重量百分比組分組成:
鎂0.55-0.65、錳1.25-1.3、鉻2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、銅0.4-0.45、鈦0.02-0.06、鎢0.15-0.20、鉬0.6-0.9、鈮0.4-0.6、鈷0.03-0.05、鈧0.02-0.05、卦0.002-0.006、精煉調(diào)渣劑20-25,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);
所述精煉調(diào)渣劑由以下重量份原料組成:鋁礬土 20-45、石英砂19-44、鋇5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、鈉長石5-10、鋁丸2-5;所述精煉調(diào)渣劑的制備方法為:將鋁礬土、石英砂、鋇、活性石灰、氟石膏、鈉長石、鋁丸加適量的水混合,再制成球狀,然后放入豎爐中用焦炭作燃料預(yù)熔,預(yù)熔溫度為1400-1500°C,再攪拌均勻,液態(tài)渣再經(jīng)過液氮快速冷卻,再放入球磨機中研磨成粉末狀即得。
[0006]所述合金鋼螺母連接件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將按重量計的原料鎂、錳、鉻、硅、碳、銅、鈦、鎢、鉬、鈮、鈷、鈧、卦和鐵放入預(yù)熱爐,將熔煉原料預(yù)熱至250°C _350°C后放入感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉,控制溫度在1500-1600°C ;
(2)待爐料融化約90%左右時平穩(wěn)攪拌,禁止將表面浮渣卷入熔體金屬中,每爐次在熔化過程中進(jìn)行2-5次爐底攪拌,熔體經(jīng)攪拌均勻后立即取樣,進(jìn)行爐前分析,取樣溫度不得低于1400°C,根據(jù)取樣分析的結(jié)果,進(jìn)行脫硫、脫氧,再加入部分精煉調(diào)渣劑進(jìn)行一次精煉、后間隔30-35分鐘后再進(jìn)行添加剩余精煉調(diào)渣劑進(jìn)行二次精煉,獲得鋼水;
(3)將鐵模放入芯子窯中加熱,然后逐一進(jìn)行造型,控制溫度在200-230°C,利用低壓0.4-0.5MPa壓縮空氣將流態(tài)覆膜砂吹入型腔,覆蓋均勻,將鋼水倒入鐵模中澆鑄形成螺母連接件胚件;
(4)將螺母連接件胚件加熱到400-450°C,保持3-4小時,再在30-40分鐘內(nèi)升溫至750-800°C,用淬火油進(jìn)行淬火冷,卻,再將淬火后的螺母連接件在380-400°C下進(jìn)行回火35-45分鐘,再從回火爐中取出放入280-300°C的回火油中冷卻,將熱處理后的螺母連接件進(jìn)行車削加工,獲得成品;
(5)將成品放入發(fā)黑液中浸泡10-20分鐘進(jìn)行表面發(fā)黑處理,所述發(fā)黑液為重量份為硝酸鈉5-10、氫氧化鈉60-70、亞硝酸鈉10-20、水100-110的混合溶液。
[0007]本發(fā)明在高碳鋼的基礎(chǔ)上添加鉻、錳、鉻、鈦、鎢、鉬、鈮、鈷,增加了耐磨性和耐腐蝕性,保持了足夠的硬度,本發(fā)明使用精煉調(diào)渣劑用于鋼水的熔煉,能使鋼水中的雜質(zhì)進(jìn)一步減低,提高鋼水的純度,取出氧化夾雜物,通過多次精煉和取樣分析技術(shù),嚴(yán)格控制鋼水的質(zhì)量,且本發(fā)明采用鐵模覆沙工藝,鐵型的剛性能轉(zhuǎn)變球鐵在凝固過程中石墨化膨脹方向,由向外膨脹變?yōu)橄騼?nèi)膨脹,實現(xiàn)了石墨化膨脹自補縮無冒口鑄造;由于覆砂層薄,型腔不易變形,導(dǎo)致鑄件的精度大為提高;覆砂層的存在提高了鑄件的使用壽命,降低了生產(chǎn)成本;本發(fā)明通過合理控制鑄后處理溫度,提高鑄件的機械性能,且采用發(fā)黑處理技術(shù),有效防止螺母表面腐蝕。
【具體實施方式】
[0008]—種合金鋼螺母連接件,其特征在于,包括以下重量百分比組分組成:
鎂0.55-0.65、錳1.25-1.3、鉻2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、銅0.4-0.45、鈦0.02-0.06、鎢0.15-0.20、鉬0.6-0.9、鈮0.4-0.6、鈷0.03-0.05、鈧0.02-0.05、卦0.002-0.006、精煉調(diào)渣劑20-25,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);
所述精煉調(diào)渣劑由以下重量份原料組成:鋁礬土 20-45、石英砂19-44、鋇5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、鈉長石5-10、鋁丸2-5;所述精煉調(diào)渣劑的制備方法為:將鋁礬土、石英砂、鋇、活性石灰、氟石膏、鈉長石、鋁丸加適量的水混合,再制成球狀,然后放入豎爐中用焦炭作燃料預(yù)熔,預(yù)熔溫度為1400-1500°C,再攪拌均勻,液態(tài)渣再經(jīng)過液氮快速冷卻,再放入球磨機中研磨成粉末狀即得。
[0009]所述合金鋼螺母連接件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(I)將按重量計的原料鎂、錳、鉻、硅、碳、銅、鈦、鎢、鉬、鈮、鈷、鈧、卦和鐵放入預(yù)熱爐,將熔煉原料預(yù)熱至250°C _350°C后放入感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉,控制溫度在1500-1600°C ;
(2)待爐料融化約90%左右時平穩(wěn)攪拌,禁止將表面浮渣卷入熔體金屬中,每爐次在熔化過程中進(jìn)行2-5次爐底攪拌,熔體經(jīng)攪拌均勻后立即取樣,進(jìn)行爐前分析,取樣溫度不得低于1400°C,根據(jù)取樣分析的結(jié)果,進(jìn)行脫硫、脫氧,再加入部分精煉調(diào)渣劑進(jìn)行一次精煉、后間隔30-35分鐘后再進(jìn)行添加剩余精煉調(diào)渣劑進(jìn)行二次精煉,獲得鋼水;
(3)將鐵模放入芯子窯中加熱,然后逐一進(jìn)行造型,控制溫度在200-230°C,利用低壓
0.4-0.5MPa壓縮空氣將流態(tài)覆膜砂吹入型腔,覆蓋均勻,將鋼水倒入鐵模中澆鑄形成螺母連接件胚件;
(4)將螺母連接件胚件加熱到400-450°C,保持3-4小時,再在30-40分鐘內(nèi)升溫至750-800°C,用淬火油進(jìn)行淬火冷,卻,再將淬火后的螺母連接件在380-400°C下進(jìn)行回火35-45分鐘,再從回火爐中取出放入280-300°C的回火油中冷卻,將熱處理后的螺母連接件進(jìn)行車削加工,獲得成品;
(5)將成品放入發(fā)黑液中浸泡10-20分鐘進(jìn)行表面發(fā)黑處理,所述發(fā)黑液為重量份為硝酸鈉5-10、氫氧化鈉60-70、亞硝酸鈉10-20、水100-110的混合溶液。
【主權(quán)項】
1.一種合金鋼螺母連接件,其特征在于,包括以下重量百分比組分組成: 鎂0.55-0.65、鈮0.4-0.6、鈷0.03-0.05、鉻2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、銅0.4-0.45、鈦0.02-0.06、鎢0.15-0.20、鉬0.6-0.9、鈧0.02-0.05、釙0.002-0.006、錳1.25-1.3、精煉調(diào)渣劑20-25,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì); 所述精煉調(diào)渣劑由以下重量份原料組成:鋁礬土 20-45、大理石15-25、石英砂19-44、鋇5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、硅微粉4-8、電熔鎂粉6-7、鈉長石5-10、鋁丸2-5;所述精煉調(diào)渣劑的制備方法為:將鋁礬土、大理石、硅微粉、電熔鎂粉、石英砂、鋇、活性石灰、氟石膏、鈉長石、鋁丸加適量的水混合,再制成球狀,然后放入豎爐中用焦炭作燃料預(yù)熔,預(yù)熔溫度為1400-1500°C,再攪拌均勻,液態(tài)渣再經(jīng)過液氮快速冷卻,再放入球磨機中研磨成粉末狀即得。2.如權(quán)利要求1所述合金鋼螺母連接件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 將按重量計的原料鎂、錳、鉻、硅、碳、銅、鈦、鎢、鉬、鈮、鈷、鈧、卦和鐵放入預(yù)熱爐,將熔煉原料預(yù)熱至250°C _350°C后放入感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉,控制溫度在1500-1600°C; 待爐料融化約90%左右時平穩(wěn)攪拌,禁止將表面浮渣卷入熔體金屬中,每爐次在熔化過程中進(jìn)行2-5次爐底攪拌,熔體經(jīng)攪拌均勻后立即取樣,進(jìn)行爐前分析,取樣溫度不得低于1400°C,根據(jù)取樣分析的結(jié)果,進(jìn)行脫硫、脫氧,再加入部分精煉調(diào)渣劑進(jìn)行一次精煉、后間隔30-35分鐘后再進(jìn)行添加剩余精煉調(diào)渣劑進(jìn)行二次精煉,獲得鋼水; 將鐵模放入芯子窯中加熱,然后逐一進(jìn)行造型,控制溫度在200-230°C,利用低壓0.4-0.5MPa壓縮空氣將流態(tài)覆膜砂吹入型腔,覆蓋均勻,將鋼水倒入鐵模中澆鑄形成螺母連接件胚件; 將螺母連接件胚件加熱到400-450°C,保持3-4小時,再在30-40分鐘內(nèi)升溫至750-800°C,用淬火油進(jìn)行淬火冷,卻,再將淬火后的螺母連接件在380-400°C下進(jìn)行回火35-45分鐘,再從回火爐中取出放入280-300°C的回火油中冷卻,將熱處理后的螺母連接件進(jìn)行車削加工,獲得成品; 將成品放入發(fā)黑液中浸泡10-20分鐘進(jìn)行表面發(fā)黑處理,所述發(fā)黑液為重量份為硝酸鈉5-10、氫氧化鈉60-70、亞硝酸鈉10-20、水100-110的混合溶液。
【文檔編號】C22C38/16GK106048452SQ201610549105
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月13日
【發(fā)明人】張立安, 魏明軍
【申請人】馬鞍山市萬鑫鑄造有限公司