一種高強螺栓及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高強螺栓，包括主材和輔材；所述的主材包括60～80％的鐵和20～40％的石膏晶須；所述的輔材組分以及輔材占主材的質量百分比如下：碳含量0.40％～0.45％、硅含量0.20％～0.30％、鎢含量0.50％～0.70％、錳含量0.80％～0.90％、磷含量≤0.015％、鉻含量0.90％～1.00％。一種高強螺栓的制備方法，步驟如下：(1)固蓉冷卻；(2)冷鐓成型；(3)再結晶退火；⑷去應力回火。本發明螺栓的強度大，制備成本低。
【專利說明】
一種高強螺栓及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種高強度的螺栓及其制備方法，特別涉及inc〇l〇y925螺栓。
【背景技術】
[0002] 螺栓在工業以及人們的日常生活中都會應用到，螺栓的使用范圍之廣，應用的領 域也十分的廣泛，各個領域對螺栓的物理化學性能要求也有所不同，目前，螺栓最主要的物 理性能在于強度，在一些高溫作業的場所還需要對螺栓的耐高溫性能有一定的要求;螺栓 最主要的化學性能在于其耐腐蝕性能，長期的暴露在外面，螺栓很容易被腐蝕，進而導致安 全隱患等不利因素。目前，螺栓為了增加強度，會在制備螺栓的時候加入鈦、鉬等高強材料， 但是這些材料的成本很高，批量生產制備的代價太大，不利于企業在保證質量的同時降低 企業的生產成本。
【發明內容】
[0003] 針對上述現有技術的不足之處，本發明解決的問題為:本發明提供一種高強度的 螺栓，同時降低企業的生產成本。
[0004] 為解決上述問題，本發明采取的技術方案如下：
[0005] -種高強螺栓，包括主材和輔材;所述的主材包括60~80 %的鐵和20~40%的石 膏晶須;所述的輔材組分以及輔材占主材的質量百分比如下:碳含量0.40%~0.45%、硅含 量0.20%~0.30%、鎢含量0.50%~0.70%、錳含量0.80%~0.90%、磷含量<0.015%、鉻 含量0.90%~1.00%、鎳含量3~5%。
[0006] 進一步，所述的石膏晶須的長度為50~100μL?，直徑為1~4μηι。
[0007] 進一步，所述的石膏晶須由工業廢產石膏制備而成。
[0008] 進一步，所述的主材包括70~75%的鐵和25~30%的石膏晶須。
[0009] 進一步，所述的鎢含量為0.60%~0.65%。
[0010] -種高強螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻：將主料和輔料按照比例混合 在1000°C的環境中保溫1.5h，然后通過風冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓 機上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結晶退火:溫度900~1000°C、保溫4~5h，使用設備 RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮氣0.30L/h保護，滴控式裝置控制；⑷ 去應力回火:溫度720-750°C，保溫2-3h。
[0011] 進一步，所述步驟(3)中再結晶退火的溫度為980°C。
[0012] 進一步，所述步驟(4)中去應力回火的溫度為740°C。
[0013] 本發明的有益效果
[0014] 本發明在主材中增加了石膏晶須，石膏晶須是在建筑材料中使用比較廣泛的材 料，本發明合理設置了石膏晶須在主材中的組分，石膏晶須的加入使得螺栓的強度和現有 的保持一樣的高強度水準，由于石膏晶須可以通過工業的廢產石膏進行制備，所以石膏晶 須的使用極大的降低了企業螺栓的生產成本。本發明在輔材中加入了鎢，通過鎢來提高螺 栓的耐高溫強度。
【具體實施方式】
[0015] 下面對本
【發明內容】
作進一步詳細說明。
[0016] 實施例1
[0017] 一種高強螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括65 %的鐵和35 %的石膏晶須。所 述的輔材組分以及輔材占主材的質量百分比如下：碳含量〇. 40 %、硅含量0.20 %、鎢含量 0.50%、錳含量0.80%、磷含量<0.015%、鉻含量0.90%、鎳含量3%。進一步優選，所述的 石膏晶須的長度為50~100μπι，直徑為1~4μηι。進一步優選，所述的石膏晶須由工業廢產石 膏制備而成。一種高強螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻:將主料和輔料按照比例混 合在1000°C的環境中保溫1.5h，然后通過風冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷 鐓機上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結晶退火:溫度900°C、保溫4h，使用設備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮氣0.30L/h保護，滴控式裝置控制；⑷去應力 回火:溫度720°C，保溫2h。
[0018] 實施例2
[0019] 一種高強螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括75 %的鐵和25 %的石膏晶須。所 述的輔材組分以及輔材占主材的質量百分比如下：碳含量0.43 %、硅含量0.25 %、鎢含量 0.6 %、錳含量0.85 %、磷含量<0.015 %、鉻含量0.95 %、鎳含量4 %。進一步優選，所述的石 膏晶須的長度為50~100μπι，直徑為1~4μηι。進一步優選，所述的石膏晶須由工業廢產石膏 制備而成。一種高強螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻:將主料和輔料按照比例混合 在1000°C的環境中保溫1.5h，然后通過風冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓 機上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結晶退火:溫度980 °C、保溫4.5h，使用設備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮氣0.30L/h保護，滴控式裝置控制；⑷去應力 回火:溫度740°C，保溫2.5h。
[0020] 實施例3
[0021] 一種高強螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括80 %的鐵和20 %的石膏晶須。所 述的輔材組分以及輔材占主材的質量百分比如下：碳含量〇. 45 %、硅含量0.30 %、鎢含量 0.70%、錳含量0.90%、磷含量<0.015%、鉻含量1.00%、鎳含量5%。進一步優選，所述的 石膏晶須的長度為50~100μπι，直徑為1~4μηι。進一步優選，所述的石膏晶須由工業廢產石 膏制備而成。一種高強螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻:將主料和輔料按照比例混 合在1000°C的環境中保溫1.5h，然后通過風冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷 鐓機上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結晶退火:溫度1000°C、保溫5h，使用設備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮氣0.30L/h保護，滴控式裝置控制；⑷去應力 回火:溫度750°C，保溫3h。
[0022]對比實施例1
[0023] 一種高強螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括80%的鐵和20%的鈦。所述的輔 材組分以及輔材占主材的質量百分比如下:碳含量0.45 %、硅含量0.30 %、鎢含量0.70 %、 猛含量0.90%、磷含量<0.015%、絡含量1.00%。進一步優選，所述的石霄晶須的長度為50 ~100M，直徑為1~4μπι。進一步優選，所述的石膏晶須由工業廢產石膏制備而成。一種高強 螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻：將主料和輔料按照比例混合在l〇〇〇°C的環境中 保溫1.5h，然后通過風冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓機上冷鐓出螺栓的 頭部和桿部；（3)再結晶退火:溫度1000°C、保溫5h，使用設備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/ min和氨氣0.15L/h、或氮氣0.30L/h保護，滴控式裝置控制;⑷去應力回火:溫度750°C，保溫 3h〇
[0024] 對比實施例2
[0025] 一種高強螺栓，包括主材和輔材。所述的主材包括75%的鐵和25%的鈦。所述的輔 材組分以及輔材占主材的質量百分比如下:碳含量0.45 %、硅含量0.30%、鎢含量0.70 %、 猛含量0.90%、磷含量<0.015%、絡含量1.00%。進一步優選，所述的石霄晶須的長度為50 ~100M，直徑為1~4μπι。進一步優選，所述的石膏晶須由工業廢產石膏制備而成。一種高強 螺栓的制備方法，步驟如下：（1)固蓉冷卻：將主料和輔料按照比例混合在l〇〇〇°C的環境中 保溫1.5h，然后通過風冷卻；（2)冷鐓成型：在二模二沖或雙擊整模冷鐓機上冷鐓出螺栓的 頭部和桿部；（3)再結晶退火:溫度1000°C、保溫5h，使用設備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/ min和氨氣0.15L/h、或氮氣0.30L/h保護，滴控式裝置控制;⑷去應力回火:溫度750°C，保溫 3h〇
[0026] 下表為性能和成本對照表：
[0027]
[0028]從如上的表格可知，本發明制備出來inc〇l〇y925螺栓的抗拉強度和屈服強度和對 比實施例1、2的強度對照差不了多少，但是本發明的成本卻得到了極大的降低，在保持本發 明的強度的同時，極大的降低了生產成本，有利于企業的大批量生產。
[0029]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種高強螺栓，其特征在于，包括主材和輔材;所述的主材包括60~80 %的鐵和20~ 40%的石膏晶須；所述的輔材組分以及輔材占主材的質量百分比如下：碳含量0.40%~ 0 · 45 %、硅含量0 · 20 %~0 · 30 %、鎢含量0 · 50 %~0 · 70 %、錳含量0 · 80 %~0 · 90 %、磷含量 彡0.015%、鉻含量0.90%~1.00%、鎳含量3~5%。2. 根據權利要求1所述的高強螺栓，其特征在于，所述的石膏晶須的長度為50~100μπι， 直徑為1~4μηι。3. 根據權利要求1所述的高強螺栓，其特征在于，所述的石膏晶須由工業廢產石膏制備 而成。4. 根據權利要求1所述的高強螺栓，其特征在于，所述的主材包括70~75%的鐵和25~ 30%的石膏晶須。5. 根據權利要求1所述的高強螺栓，其特征在于，所述的鎢含量為0.60 %~0.65 %。6. -種根據權利要求1所述的高強螺栓的制備方法，其特征在于，步驟如下：（1)固蓉冷 卻：將主料和輔料按照比例混合在l〇〇〇°C的環境中保溫1.5h，然后通過風冷卻；（2)冷鐓成 型:在二模二沖或雙擊整模冷鐓機上冷鐓出螺栓的頭部和桿部；（3)再結晶退火:溫度900~ 1000°C、保溫4~5h，使用設備RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨氣0.15L/h、或氮氣 0.30L/h保護，滴控式裝置控制;⑷去應力回火:溫度720-750°C，保溫2-3h。7. 根據權利要求6所述的高強螺栓的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中再結晶退 火的溫度為980 °C。8. 根據權利要求6所述的高強螺栓的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中去應力回 火的溫度為740 °C。
【文檔編號】C22C49/14GK105937015SQ201610398322
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】唐慧華
【申請人】江蘇百德特種合金有限公司