地腳螺栓的鍛造方法
2023-06-04 11:57:51 1
專利名稱：地腳螺栓的鍛造方法
技術領域：
本發明涉及到螺栓的加工方法，尤其是一種地腳螺栓的鍛造方法。
背景技術：
地腳螺栓是機械行業中常用的緊固件，目前的加工方式一般為車削的成型，強度往往難以保證，有時在使用中產生掉頭、杆部斷裂等不安全現象，對工業生產危害很大。因此對地腳螺栓生產方法加以研究和改進，確保高強度螺栓的質量穩定性，對技術和經濟的發展具有重要作用。此外，螺栓處於相對潮溼的環境中時，容易生鏽腐蝕，最終導致斷裂或裂紋，形成潛在的事故源。鑑於此，有必要提供一種地腳螺栓的加工方法，生產更耐腐蝕、強度更高的地腳螺栓。
發明內容
本發明的目的在於避免現有技術中的不足之處，而提供一種地腳螺栓的鍛造方法。本發明的目的通過以下技術方案如下:
地腳螺栓的鍛造方法，加工步驟包括:
a、通過鑄造工藝製得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求:C 0.25 0.35,Mn 0.15 0.25,Si 0.15 0.35,W 0.01-0.04,0.015 ≤P ≤ 0.025、
0.015 ^ S ^ 0.035,Ni 0.15 0.20,Zn 0.025 0.045, Sn 0.02 0.03,Cr ( 0.02，餘量為鐵；
b、對鑄造成型後的杆料進行鍛造成形加工，鍛打溫度控制為600-650°C，在鍛打模具的模膛內壁上覆蓋薄層草木灰，草木灰的粒度控制為200-300目，鍛打次數不多於25次，鍛打成型後通過往復式輾牙機的兩片牙板將杆料推入，通過往復式動作將螺紋輾製成型，形成螺栓的外螺紋；
C、熱處理，將螺栓放入真空熱處理爐內，隨爐升溫至450±10°C時、保溫1-2小時，隨爐升溫至700±10°C時、保溫40-50分鐘，隨爐升溫至800-900°C時、保溫4_5小時，然後出爐淬火，淬火後再放入爐內，隨爐升溫至550-650±10°C時、保溫6-8小時，再出爐用水性淬火液冷卻，冷卻後再放入爐內，隨爐升溫至550-650°C時、保溫5-6小時，再出爐水冷；
d、對熱處理後的螺栓進行深冷處理，液氮溫度為-125 -150°C，深冷處理的時間為
2-5小時，在液氮中的等溫時間為:螺栓的橫截面積的乘以2 3min/mm2，深冷處理後將溫度已回升到室溫的螺栓放入100°C的沸水中加熱60-80分鐘；
e、磷化處理，首先用14%氫氧化鈉溶液洗滌進行脫脂處理，溫度控制在55-60°C之間，時間為5-6分鐘，然後水洗；再用55%KHS04溶液洗滌進行酸洗處理，溫度控制在18-20°C，時間為1-2分鐘，然後水洗；最後在溫度40°C情況下，浸入十二烷基苯磺酸鈉溶液中，溫度控制在45-57°C，浸入時間為3分鐘，之後清洗乾淨；f、發黑處理，在溫度為120 130°C的條件下，將螺栓置於亞硝酸鈉溶液內處理至表面呈黑灰或全黑色，然後將螺栓從亞硝酸鈉溶液中取出，並自然固化15 20min，再以水充分清洗、風乾後得到成品螺栓。所述的發黑處理是在溫度為125°C的條件下，將螺栓置於亞硝酸鈉溶液內處理至表面呈黑灰或全黑色，然後將螺栓從亞硝酸鈉溶液中取出，並自然固化18min，再以水充分清洗、風乾後得到成品螺栓。本發明的地腳螺栓的鍛造方法，採用冷擠壓工藝螺栓加工，提高了螺栓的強度，解決了地腳螺栓的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了螺栓壽命，滿足了社會上各行業對地腳螺栓的使用需求。本發明的有益效果在於:
1、本發明細化了材質的整形加工工藝，使線材硬度適中，表面具有良好的磷化皮膜，潤滑性能好，線材無氫脆，可塑性好；
2、本發明螺栓進行·了多次熱處理，提高了地腳螺栓整體強度，螺栓精度高，質量好，生產效率高，無切削無廢料，單位成本大大下降，得到了整體金屬流向方向一致的螺栓，大大提高了其抗拉強度；
3、熱處理工藝的發明突破了螺栓傳統熱處理的合金鋼材的極限，其超強超韌性的特色已領先國內緊固件行業水平。
具體實施例方式結合以下實施例對本發明作進一步描述:
地腳螺栓的鍛造方法，加工步驟包括:
a、通過鑄造工藝製得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求:C 0.25 0.35,Mn 0.15 0.25,Si 0.15 0.35,W 0.01-0.04,0.015 彡 P 彡 0.025、0.015 ^ S ^ 0.035,Ni 0.15 0.20,Zn 0.025 0.045, Sn 0.02 0.03,Cr ( 0.02，餘量為鐵；
b、對鑄造成型後的杆料進行鍛造成形加工，鍛打溫度控制為600-650°C，在鍛打模具的模膛內壁上覆蓋薄層草木灰，草木灰的粒度控制為200-300目，鍛打次數不多於25次，鍛打成型後通過往復式輾牙機的兩片牙板將杆料推入，通過往復式動作將螺紋輾製成型，形成螺栓的外螺紋；
C、熱處理，將螺栓放入真空熱處理爐內，隨爐升溫至450±10°C時、保溫1-2小時，隨爐升溫至700±10°C時、保溫40-50分鐘，隨爐升溫至800-900°C時、保溫4_5小時，然後出爐淬火，淬火後再放入爐內，隨爐升溫至550-650土 10°C時、保溫6-8小時，再出爐用水性淬火液冷卻，冷卻後再放入爐內，隨爐升溫至550-650°C時、保溫5-6小時，再出爐水冷；
d、對熱處理後的螺栓進行深冷處理，液氮溫度為-125 -150°C，深冷處理的時間為
2-5小時，在液氮中的等溫時間為:螺栓的橫截面積的乘以2 3min/mm2，深冷處理後將溫度已回升到室溫的螺栓放入100°C的沸水中加熱60-80分鐘；
e、磷化處理，首先用14%氫氧化鈉溶液洗滌進行脫脂處理，溫度控制在55-60°C之間，時間為5-6分鐘，然後水洗；再用55%KHS04溶液洗滌進行酸洗處理，溫度控制在18-20°C，時間為1-2分鐘，然後水洗；最後在溫度40°C情況下，浸入十二烷基苯磺酸鈉溶液中，溫度控制在45-57°C，浸入時間為3分鐘，之後清洗乾淨；
f、發黑處理是在溫度為125°C的條件下，將螺栓置於亞硝酸鈉溶液內處理至表面呈黑灰或全黑色，然後將螺栓從亞硝酸鈉溶液中取出，並自然固化18min，再以水充分清洗、風乾後得到成品螺栓。根據本發明的地腳螺栓的製備方法生產的螺栓，經過檢測試驗其機械性能數值如下，螺栓心部硬度達40-42HRC、螺栓螺紋段硬度達36-40HRC，抗拉強度達到1240Mpa，屈服強度達到1250Mpa，延伸率大於11%，斷面收縮率大於35%，衝擊韌性大於50J/cm2，綜合機械性能比現有工藝製造出的螺栓高10-12%。最後應當說明的是，以上實施例僅用於說明本發明的技術方案而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和 範圍。
權利要求
1.腳螺栓的鍛造方法，其特徵在於，加工步驟包括: a、通過鑄造工藝製得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求:C 0.25 0.35,Mn 0.15 0.25,Si 0.15 0.35,W 0.01-0.04,0.015 ≤ P ≤ 0.025、0.015 ^ S ^ 0.035,Ni 0.15 0.20,Zn 0.025 0.045, Sn 0.02 0.03,Cr ≤ 0.02，餘量為鐵； b、對鑄造成型後的杆料進行鍛造成形加工，鍛打溫度控制為600-650°C，在鍛打模具的模膛內壁上覆蓋薄層草木灰，草木灰的粒度控制為200-300目，鍛打次數不多於25次，鍛打成型後通過往復式輾牙機的兩片牙板將杆料推入，通過往復式動作將螺紋輾製成型，形成螺栓的外螺紋； C、熱處理，將螺栓放入真空熱處理爐內，隨爐升溫至450±10°C時、保溫1-2小時，隨爐升溫至700±10°C時、保溫40-50分鐘，隨爐升溫至800-900°C時、保溫4_5小時，然後出爐淬火，淬火後再放入爐內，隨爐升溫至550-650土 10°C時、保溫6-8小時，再出爐用水性淬火液冷卻，冷卻後再放入爐內，隨爐升溫至550-650°C時、保溫5-6小時，再出爐水冷； d、對熱處理後的螺栓進行深冷處理，液氮溫度為-125 -150°C，深冷處理的時間為2-5小時，在液氮中的等溫時間為:螺栓的橫截面積的乘以2 3min/mm2，深冷處理後將溫度已回升到室溫的螺栓放入100°C的沸水中加熱60-80分鐘； e、磷化處理，首先用14%氫氧化鈉溶液洗滌進行脫脂處理，溫度控制在55-60°C之間，時間為5-6分鐘，然後水洗；再用5 5%KHS04溶液洗滌進行酸洗處理，溫度控制在18-20°C，時間為1-2分鐘，然後水洗；最後在溫度40°C情況下，浸入十二烷基苯磺酸鈉溶液中，溫度控制在45-57°C，浸入時間為3分鐘，之後清洗乾淨； f、發黑處理，在溫度為120 130°C的條件下，將螺栓置於亞硝酸鈉溶液內處理至表面呈黑灰或全黑色，然後將螺栓從亞硝酸鈉溶液中取出，並自然固化15 20min，再以水充分清洗、風乾後得到成品螺栓。
2.根據權利要求1所述的地腳螺栓的鍛造方法，其特徵在於:所述的發黑處理是在溫度為125°C的條件下，將螺栓置於亞硝酸鈉溶液內處理至表面呈黑灰或全黑色，然後將螺栓從氧化液中取出，並自然固化18min，再以水充分清洗、風乾後得到成品螺栓。
全文摘要
本發明公開了地腳螺栓的鍛造方法，加工步驟包括a、通過鑄造工藝製得杆料毛坯，控制杆料毛坯的各化學成分的重量百分比應滿足下述要求C0.25～0.35、Mn0.15～0.25、Si0.15～0.35、W0.01-0.04、0.015≤P≤0.025、0.015≤S≤0.035、Ni0.15～0.20、Zn0.025～0.045、Sn0.02～0.03、Cr≤0.02，餘量為鐵。本發明的地腳螺栓的鍛造方法，採用冷擠壓工藝螺栓加工，提高了螺栓的強度，達到了12.9高強度螺栓所需的硬度值、強度值，解決了高強度下螺栓的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了螺栓壽命，滿足了社會上各行業對高強度螺栓的使用需求。
文檔編號C21D9/00GK103088266SQ201210511820
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者王立新 申請人:安徽六方重聯機械股份有限公司