[发明专利]高强度T形螺栓的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及到螺栓的加工方法，尤其是一种高强度T形螺栓的加工方法。

背景技术

螺栓是一种应用非常广泛的配件，从航空航天到日常生活都离不开它，根据强度的不同，螺栓可以分为普通螺栓和高强度螺栓。与普通螺栓相比，高强度螺栓有许多优点：现场组装用时短，对生产影响小，使用寿命长，适用构件范围广，连接安全可靠，具有较好的工艺性和经济性。正是因为高强度螺栓的这些优点，工业发达国家近年来出现了对高强度螺栓钢和高强度螺栓集中研究的现象，并开发出了一系列超高强度螺栓钢及超高强度螺栓。

中国专利申请(公开号：CN101890618A)涉及一种高强度螺栓的加工方法，该方法采用SCM440和42CrMoVNb材质生产，通过选材，线材球化、酸洗抽线所需的线材直径，经过在多工位冷锻机上3～4次挤压成型所需的螺栓的头型和杆部，经滚制搓牙搓出所需的螺纹及螺纹长度。经热处理淬火回火打到所需硬度和强度。虽然采用该加工方法可以制得强度和硬度达到12.9和14.9级高强度螺栓，但是其塑性和韧性仍然无法达到高强度螺栓的要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种高强度T形螺栓的加工方法。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强度T形螺栓的加工方法，包括以下加工步骤：

（1）铸造杆料毛坯：控制杆料毛坯的各化学成分的重量份数应满足下述要求：C0.38～0.52、Mn0.32～0.48、V0.08～0.12、Si0.14～0.25、W0.01～0.04、P≤0.025、S≤0.03、Ni0.06～0.12、Sn0.25～0.38、Cu0.22～0.34,、Al0.24～0.38、B0.002～0.004、Pt0.015～0.027、Zr0.004～0.006、Cr0.07～0.12、Fe90～100；

（2）备料：经过铸造成型后的柸料做酸洗处理、碱洗处理，并按照螺栓的规格大小截取适当大小的圆柱形坯料。

（3）软化退火；软化退火分为两次，具体为：一次软化退火：将圆柱形坯料在钟罩炉内进行等温软化退火，软化退火温度为800～850℃，保温时间为7～8小时，其硬度控制在小于HB120，控制甲醇流量25～30ml/min，煤气流量0.1～0.15Nm3/h，二次软化退火：退火温度为650～700℃，时间5～6h,加醇流量20～25ml/min，煤气流量0.1～0.15Nm3/h；

（4）冷锻成型：依照螺栓的线径要求，对其进行抽线，以使所述圆柱形柸料收缩到螺栓所需的线径；将收缩线径后的圆柱形柸料切断至螺栓所需的长度，在常温下将切断后的圆柱形柸料放入覆盖有草木灰的模具型腔内，以镦锻力使圆柱形柸料形成螺栓所需的头部和杆部尺寸，在室温下选用滚丝机进行螺纹成型；

（5）热处理：将螺栓外螺纹在650℃下，用淬火油进行淬火，再将淬火后的螺栓在400℃下进行回火，持续时间70～80分钟，将螺栓的光杆段850℃下，用水性淬火液进行淬火，再将淬火后的螺栓在450℃下进行回火，持续时间60～70分钟，最后进行渗碳处理，将渗碳剂送入回火炉内，在1200～1250℃温度范围内渗碳处理90～110min；

（6）钝化处理，将热处理后的螺栓浸入温度为100～120℃的钝化处理液中处理4～5min，所述钝化处理液是由下述重量配比的物质混合制备而成:5～6份水溶性钼酸盐、10～12份二乙醇胺、80～100份碱性硅溶胶、90～100份水溶性丙烯酸树脂，90～100份水；

（7）磷化处理，将钝化处理后的螺栓放入50～60℃磷化处理液中浸泡3～5min，再进行清洗、风干，即得成品螺栓，其中磷化处理液各组成成分的重量份为:70～80份聚乙二醇,30～35份马日夫盐,5～6份硝酸钠,2.5～3.5份三氯化铁，100～120份水；

（8）发黑处理，对螺栓进行发黑处理，控制温度115～125℃；时间25～30分钟；再进行清洗、风干，即得成品螺栓。

作为优选，步骤（3）所述软化退火分为两次，具体为：一次软化退火：将坯料在钟罩炉内进行等温软化退火，软化退火温度为830℃，保温时间为7.5小时，其硬度控制在小于HB120，控制甲醇流量30ml/min，煤气流量0.12Nm3/h，以防止表面渗碳；二次软化退火：退火温度为680℃，时间5.5h,加醇流量23ml/min，煤气流量0.12Nm3/h。