[发明专利]一种紧固件用耐蚀铁合金材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐蚀铁合金领域，特别是指一种紧固件用耐蚀铁合金材料及制备方法。

背景技术

现紧固件如螺栓与螺母的材质一般为碳钢、不锈钢、高强度钢等制造，除了不锈钢外，其它材质的耐腐蚀能力较差，在使用过程中，会出现锈蚀严重而导致螺栓与螺母无法分离，尤其是在室外或环境恶劣的情况下，采用上述材质生产的紧固件属于一次性产品，在进行维修或保养时必须进行更换。而不锈钢材质生产紧固件又因成本高而仅能应用于一些特殊的场所。而且上述材质还有一个缺点就是耐磨性能不足、延展率低，在实际使用过程中会出现当紧固力大时，螺栓折断或螺母开裂现象。

现也有技术采用铬锰氮系列铁合金来生产紧固件，但这类铁合金的冷加工硬化率上升过快，加工难度大，并且冷墩和冲压性能差，有碎边现象。

发明内容

本发明的目的是提供一捉紧固件用耐蚀铁合金材料，通过本技术方案生产的铁合金的机械性能、耐磨性能、塑韧性及耐磨性均较高的铁合金材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种紧固件用耐蚀铁合金材料，其组成按重量百分比为，0.08-0.10%的碳、15-15.5%的锰、0.3-0.6%的硅、14.5-15.0%的铬、0.03-0.05%的钼、0.5-1.0%的镍、0.03-0.05%的钒、0.1-0.3%的钛、0.01-0.03%的锆、0.01-0.03%的硼、0.3-0.5%的铜、0.15-0.25%的氮、0.001-0.002%的镧、余量为铁。

所述紧固件用耐蚀铁合金材料，其组成按重量百分比还包括有0.01-0.02%的铌。

铌和镧是以铌铁和镧铁合金方式加入。

所述制备方法是：

配料，按重量百分比为，0.08-0.10%的碳、15-15.5%的锰、0.3-0.6%的硅、14.5-15.0%的铬、0.03-0.05%的钼、0.5-1.0%的镍、0.03-0.05%的钒、0.1-0.3%的钛、0.01-0.03%的锆、0.01-0.03%的硼、0.3-0.5%的铜、0.15-0.25%的氮、0.001-0.002%的镧、余量为铁进行配料；

熔炼，将根据计算的铁量的一半及碳、锰、硅、铬、钼、镍、钒、锆放入熔炼炉中进行熔化，待熔化为液体后加入钛、镧铁及铌铁与剩余的铁，并在1250-1350℃下进行炼制1-2小时，在炼制的同时在炉底通入0.5-1.0MPa的氮气；

浇铸，经过去渣等进行精制后的铁合金熔液在温度为1180±20℃下恒温浇铸成锭；

降温，浇铸结束后进行分阶段降温，第一个阶段匀速降温至650-680℃，降温速度不超过每分钟50℃；第二个阶段为快速降温阶段，降温速度不低于每秒钟2℃至130-150℃；

淬火，将冷却的铁合金锭于850-900℃的淬火炉中保温2-4小时后进行水溶液恒温淬火至380-410℃后水液自然淬火至110-130℃；

回火，在280±20℃回火炉中保温3-5小时后自然冷却至常温。

所述淬火用水溶液保持温度在105-130℃之间。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

利用铬、铜和钼的配合提高铁合金的耐腐蚀性能；氮能够提高铁合金的强度但不损害铁合金的塑性和韧性并同时具有耐腐蚀性能，这主要是因为氮能够固熔强化元素；铜能够提高铁合金的冷加工性能及提高塑性，但过量的铜会影响铁合金的强度，因此要控制铁合金中铜的量；钛和铌能够细化铁合金晶粒，提高金相组织的均匀，提高强度。

具体实施方式

以下通过实施例来详细描述本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能解释为是对本发明的解释而不能解释为是对本发明的限制。

一种紧固件用耐蚀铁合金材料，其组成按重量百分比为，0.08-0.10%的碳、15-15.5%的锰、0.3-0.6%的硅、14.5-15.0%的铬、0.03-0.05%的钼、0.5-1.0%的镍、0.03-0.05%的钒、0.1-0.3%的钛、0.01-0.03%的锆、0.01-0.03%的硼、0.3-0.5%的铜、0.15-0.25%的氮、0.001-0.002%的镧、余量为铁。

所述紧固件用耐蚀铁合金材料，其组成按重量百分比还包括有0.01-0.02%的铌。

铌和镧是以铌铁和镧铁合金方式加入。

所述制备方法是：