[发明专利]一种高强度不锈钢六角螺栓的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备方法，特别涉及一种高强度不锈钢六角螺栓的制备工艺。

背景技术

在航空、航天、高铁等行业的标准件中，高强度螺栓是经常在一些强度要求高、工作环境恶劣（如高振动、高空气湿度、温差大等）的条件下装配使用的紧固件，目前，我国一般使用中碳低合金超高强 度钢制作高强度螺栓（σb≥1500ＭＰa），使用时在高应力作用下容易发生脆性断裂，即氢脆易导致螺栓掉头、杆部断裂等不安全现象的出现，因此对于螺栓的强度性能势必需要得到进一步加强。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高强度不锈钢六角螺栓的制备工艺，能够大幅提高不锈钢螺栓的强度性能，且制备流程简单，成本低，后期的可持续使用寿命长。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高强度不锈钢六角螺栓的制备工艺，具体包括如下步骤：

（1）配料：按照质量百分比选取如下成分配比的原料：锰占2.2-3.2%、硅占1.3-2.1%、铝占0.8-1.6%、钼占1.0-1.4%、钛占2.0-2.8%、铬占6.8-8.4%、镍占9.6-13.2%，余量为铁和不可避免的杂质；

（2）熔融：将上述原料混合投入真空熔炉内进行熔融处理，得到合金液，熔融温度为960-1000℃；

（3）冷镦成型：采用冷镦机将上述合金液进行冷镦处理，成型出螺栓的头部和杆部；

（4）热处理：将冷镦成型的螺栓放入退火炉，随后采用氮气退火炉中的氧气全部排出，接着进行退火处理，退火温度为780-820℃，退火时间为2-3h，随后采用风冷的方式冷却至室温，风温为0-20℃；

（5）磷皂化：将热处理结束后的螺栓先放入磷化池内进行磷化处理，磷化温度为50-80℃，磷化时间为5-15min，再放入皂化池内进行皂化处理，皂化温度为40-60℃，皂化时间为3-7min。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，在所述磷化池和所述皂化池之间设有清水池。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中的磷化池内磷化液为酸度在20Kg/L的皮膜剂水溶液。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中的皂化池内皂化液为浓度10%的氢氧化钠水溶液。

本发明的有益效果是：本发明一种高强度不锈钢六角螺栓的制备工艺，通过对工艺流程以及各工艺参数进行合理的优化及改进，且在热处理后对产品进行磷皂化处理，能够大幅提高不锈钢螺栓的强度性能，且后期的可持续使用寿命长，整个过程制备方便，生产成本较低。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1：

一种高强度不锈钢六角螺栓的制备工艺，具体包括如下步骤：

（1）配料：按照质量百分比选取如下成分配比的原料：锰占2.2%、硅占2.1%、铝占0.8%、钼占1.4%、钛占2.8%、铬占6.8%、镍占13.2%，余量为铁和不可避免的杂质；

（2）熔融：将上述原料混合投入真空熔炉内进行熔融处理，得到合金液，熔融温度为960℃；

（3）冷镦成型：采用冷镦机将上述合金液进行冷镦处理，成型出螺栓的头部和杆部；

（4）热处理：将冷镦成型的螺栓放入退火炉，随后采用氮气退火炉中的氧气全部排出，接着进行退火处理，退火温度为780℃，退火时间为3h，随后采用风冷的方式冷却至室温，风温为0℃；

（5）磷皂化：将热处理结束后的螺栓先放入磷化池内进行磷化处理，磷化温度为80℃，磷化时间为5min，再放入皂化池内进行皂化处理，皂化温度为40℃，皂化时间为7min。

实施例2：

一种高强度不锈钢六角螺栓的制备工艺，具体包括如下步骤：

（1）配料：按照质量百分比选取如下成分配比的原料：锰占3.2%、硅占1.3%、铝占1.6%、钼占1.0%、钛占2.0%、铬占8.4%、镍占9.6%，余量为铁和不可避免的杂质；

（2）熔融：将上述原料混合投入真空熔炉内进行熔融处理，得到合金液，熔融温度为1000℃；

（3）冷镦成型：采用冷镦机将上述合金液进行冷镦处理，成型出螺栓的头部和杆部；

（4）热处理：将冷镦成型的螺栓放入退火炉，随后采用氮气退火炉中的氧气全部排出，接着进行退火处理，退火温度为820℃，退火时间为2h，随后采用风冷的方式冷却至室温，风温为20℃；