[发明专利]一种高强度耐高温合金钢及用其制备的高强度螺栓

权利要求书

1.一种高强度耐高温合金钢，其特征在于，其成分及质量百分比可表述为：碳：0.15-0.3，硅：1.0-1.2，钼2.3-3，镍：1-1.5，钒：0.5-0.8，锰：2.8-4，铬：2.5-4，钨：0.05-0.1，钴 ：0.5-1，硼：0.5-1.2，氮：1-2，剩余为铁；

所述高强度耐高温合金钢在冶炼时加入稀土硅镁合金或者稀土硅铁合金，所述稀土硅镁合金或稀土铁合金的用量为炉料质量的1-1.5%，所述炉料质量指所有生产原料的总重量；

所述稀土硅镁合金包括FeSiMg8RE3、FeSiMg8RE3-A或者FeSiMg8RE3-B，所述稀土硅铁合金可包括FeSiRE29、FeSiRE32-A或者FeSiRE32-B；

本发明的高强度耐高温合金钢的热处理工艺，其特征在于包括以下工艺：

加热至1000℃，保温5个小时候在油类液体中进行淬火；加热至850℃，保温8个小时后用循环水冷却，冷却时间为15min；加热到550℃，保温4小时后自然冷却；

所述高强度耐高温合金钢的热处理工艺中，淬火用的油类液体为稀土锭子油；

所述稀土锭子油的制备方法包括：将100份锭子油,0.1-0.5份的2-氯-1,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐，0.001-0.006份的聚氨丙基双胍，0.001-0.006份聚羟基对苯二甲酸锌，0.0003-0.0009份的厝酸钇水合物，温度50-70℃，混合1-5小时制得稀土锭子油。

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐高温合金钢，其特征在于，所述高强度耐高温合金钢，其成分及质量百分比可表述为：碳：0.15，硅：1.0，钼2.5，镍：1.5，钒：0.6，锰：3.2，铬：2.8，钨：0.06，钴 ：0.5，硼：0.5，氮：1.2，剩余为铁。

3.根据权利要求2所述的高强度耐高温合金钢，其特征在于，所述高强度耐高温合金钢在冶炼时加入稀土硅镁合金，所述稀土硅镁合金的用量为炉料质量的1 %，所述炉料质量指所有生产原料的总重量。

4.采用上述高强度耐高温合金钢制备的高强度螺栓，其特征在于，其制造方法包括如下步骤：

（1）取样分析，精确配比：对制备好的原料进行取样，通过光谱分析仪得到取样配料中的元素种类，通过密度检测仪得到取样配料的密度，将所得数据经电脑进行比对行分析，得到样品各元素配比精度，各元素配比精确度误差为±0.05% ；根据所得配比增加相应的辅料，保证整个生产中原料各金属含量的配比达到所需标准配比的要求；

（2）使用配料制备成用于制造螺栓的加工件：先将主要配料放入搅拌机进行搅拌，将温度控制在220℃，转速控制在150转/分，搅拌1.5小时后，将混合物通过双螺旋杆挤出机中熔融混合分散，挤入模具中待处理；再将模具中的原料加入频感应炉中进行熔炼、精炼以及浇注处理形成所需形状的加工件；

（3）整径：先将加工件进行酸洗除锈，再进行球化退火处理，加工件经800℃恒温10小时后，进行缓慢冷却；再按照螺栓的线径要求对加工件进行抽线，使其收缩到螺栓所需的线径；

（4）冷镦：将加工件切断至螺栓所需的长度，在常温下将切断后的加工件放入模具型腔内，以镦锻力使加工件形成螺栓所需的头部和杆部尺寸；

（5）搓牙：通过牙板挤压所述加工件，形成带有螺纹的螺栓；

（6）热处理：将搓牙形成的螺栓在1200℃下，用淬火油进行淬火，再将淬火后的螺栓在500℃下进行回火，持续时间150 分钟；

（7）表面处理：将经回火后的螺栓置于发热型瓦斯变成炉内，采用瓦斯与空气燃烧产生氧化性气体对螺栓进行发黑处理，即得成品螺栓。