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(jī)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(jī)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(jī)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(xiǎn)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(diǎn)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(qiáng)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(jī)械性能，尤其是鋼水精煉調(diào)渣劑的使用方法不當(dāng)，中國(guó)專利鋼水精煉調(diào)渣劑:申請(qǐng)?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(jiǎn)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(shí)也沒有指出其后續(xù)的機(jī)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(jī)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(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種提高鑄造質(zhì)量，機(jī)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(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(jī)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(jì)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(shí)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(shí)，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?gòu)幕鼗馉t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(shí)現(xiàn)了石墨化膨脹自補(bǔ)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(jī)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(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(jī)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(jì)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(shí)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(shí)，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?gòu)幕鼗馉t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(xiàng)】
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(zhǎng)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(zhǎng)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(jī)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(jì)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(shí)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(shí)，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?gòu)幕鼗馉t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(hào)】C22C38/16GK106048452SQ201610549105
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】張立安, 魏明軍
【申請(qǐng)人】馬鞍山市萬(wàn)鑫鑄造有限公司