[发明专利]一种椎体方头螺栓的制备方法

摘要

本发明涉及机械零件加工技术领域，尤其是一种椎体方头螺栓的制备方法，通过对原料的精选，采取特殊的制模、浇注、调质和发蓝处理，不仅提高了方头螺栓的综合力学性能以及椎体方头螺栓的晶粒度较优，确保了椎体方头螺栓的质量和使用寿命；通过对成品椎体方头螺栓的发蓝处理，使得椎体方头螺栓的寿命得到了大大的延长，通过与传统工艺生产出来的方头螺栓进行抗压和存放对比试验，可以得出，本发明的椎体方头螺栓的抗压强度为500MPa；存放5年，其抗压强度无一点变化，其力学性能较优。

主权项

一种椎体方头螺栓的制备方法，其特征在于，采用精密铸造椎体方头螺栓，具体是通过以下步骤实现的：(1)制模：采用蜡按照所需的椎体方头螺栓的尺寸，采用压力为100MPa挤压做成椎体方头螺栓模型，并采用温度为30℃的砂喷涂在椎体方头螺栓模型的表面，并加热至温度为38℃，再按照降温速度为4℃/min降温至温度为8℃，采用压力为100MPa继续挤压喷涂砂的椎体方头螺栓模型，随后采用升温速度为10℃/min升温至温度为100℃，使蜡溶解成液体，并采用抽机抽出蜡液，使其形成空壳砂模，待用；(2)原料配制浇注：选用80‑90份钢粉、1‑10份钼粉、13‑18份铝粉、11‑15份铜粉、1‑7份镍粉、1‑5份二氧化硅粉、1‑8份碳粉混合均匀，并采用升温速度为5℃/min升温至68℃后，搅拌1‑3h，搅拌速度为60r/min，搅拌结束后，将混合粉浇注于步骤1)制备好的空壳砂模中，并采用升压速度为10MPa/min升压至压力为120MPa，再恒压挤压20min，再以降压速度为15MPa/min降压至压力为15MPa，恒压挤压10min后，清除砂模，获得椎体方头螺栓初成品；(3)总体尺寸控制：根据传统工艺和椎体方头螺栓的尺寸需求，将步骤2)获得椎体方头螺栓初成品进行整体尺寸的调整，并加工出螺纹，检查螺栓尺寸规格，待用；(4)调质：将步骤3)检验合格的螺栓用于调质处理，调质的具体方法是将椎体方头螺栓置于温度为1000‑1050℃的环境中，并调整真空度为0.8MPa的加热炉，冲入氦气为60VOL％，加热10min后，再以降温速度为15℃/min，降温至800℃，保温3h，再以降温速度为10℃/min，降温至400℃后，保温7h，再以降温速度为5℃/min，降温至80℃，保温10h；再用喷头，采用5L澄清石灰水喷洒椎体方头螺栓初成品10s，继续升温至温度为300℃，回火处理2h，自然冷却至常温，获得椎体方头螺栓半成品；(5)发蓝处理：将步骤4)获得的椎体方头螺栓半成品进行发蓝药液发蓝处理，处理过程中，根据椎体方头螺栓半成品中含碳量的多少，将椎体方头螺栓半成品置于发蓝溶液中的时间和温度进行控制，具体是，椎体方头螺栓含碳量在0.7％以上的发蓝处理时间为10min，处理温度为130℃；含碳量为0.4‑0.7％的发蓝处理时间为18min，处理温度为140℃；含碳量为0.1‑0.4％的发蓝处理时间为50min，处理温度为149℃；发蓝处理结束后，采用浓度为30％的氯化钠溶液浸泡5min，随后采用8℃的冷水冲洗干净，涂漆，即可获得成品椎体方头螺栓。