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CN106011399A - 一种耐腐蚀的螺栓及其制备方法 - Google Patents

一种耐腐蚀的螺栓及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀的螺栓，包括主材和辅材；所述的主材包括60～80％的铁和20～40％的石膏晶须；所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量0.40％～0.45％、硅含量0.20％～0.30％、钨含量0.50％～0.70％、锰含量0.80％～0.90％、磷含量≤0.015％、铬含量0.90％～1.00％、聚四氟乙烯0.10％～0.30％。一种耐腐蚀的螺栓的制备方法，步骤如下：(1)固蓉冷却；(2)冷镦成型；(3)再结晶退火；⑷去应力回火。本发明螺栓耐腐蚀性强、强度大，制备成本低。

Description

一种耐腐蚀的螺栓及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度的螺栓及其制备方法，特别涉及incoloy925螺栓。
背景技术
螺栓在工业以及人们的日常生活中都会应用到，螺栓的使用范围之广，应用的领域也十分的广泛，各个领域对螺栓的物理化学性能要求也有所不同，目前，螺栓最主要的物理性能在于强度，在一些高温作业的场所还需要对螺栓的耐高温性能有一定的要求；螺栓最主要的化学性能在于其耐腐蚀性能，长期的暴露在外面，螺栓很容易被腐蚀，进而导致安全隐患等不利因素。目前，螺栓为了增加强度，会在制备螺栓的时候加入钛、钼等高强材料，但是这些材料的成本很高，批量生产制备的代价太大，不利于企业在保证质量的同时降低企业的生产成本。同时，螺栓的耐腐蚀性差，用一段时间以后，会被空气氧化腐蚀，程度严重的直接发生脱落。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：本发明提供一种耐腐蚀、强度高的螺栓，同时降低企业的生产成本。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种耐腐蚀的螺栓，包括主材和辅材；所述的主材包括60～80％的铁和20～40％的石膏晶须；所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量 0.40％～0.45％、硅含量0.20％～0.30％、钨含量0.50％～0.70％、锰含量0.80％～0.90％、磷含量≤0.015％、铬含量0.90％～1.00％、镍含量3～5％、聚四氟乙烯0.10％～0.30％。
进一步，所述的聚四氟乙烯的含量为0.25％～0.28％。
进一步，所述的石膏晶须的长度为50～100μm，直径为1～4μm。
进一步，所述的石膏晶须由工业废产石膏制备而成。
进一步，所述的主材包括70～75％的铁和25～30％的石膏晶须。
进一步，所述的钨含量为0.60％～0.65％。
一种耐腐蚀的螺栓的制备方法，步骤如下：(1)固蓉冷却：将主料和辅料按照比例混合在1000℃的环境中保温1.5h，然后通过风冷却；(2)冷镦成型：在二模二冲或双击整模冷镦机上冷镦出螺栓的头部和杆部；(3)再结晶退火：温度900～1000℃、保温4～5h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制；⑷去应力回火：温度720-750℃，保温2-3h。
进一步，所述步骤(3)中再结晶退火的温度为980℃。
进一步，所述步骤(4)中去应力回火的温度为740℃。
本发明的有益效果
本发明在制备的辅材中加入了聚四氟乙烯，加入适量的聚四氟乙烯不仅提高了本发明的耐腐蚀性，同时不影响本发明的强度。本发明在主材中增加了石膏晶须，石膏晶须是在建筑材料中使用比较广泛的材料，本发明合理设置了石膏晶须在主材中的组分，石膏晶须的加入使得螺栓的强度和现有的保持一样的高强度水准，由于石膏晶须可以通过工业的废产石膏进行制备，所以石膏晶须的使用极大 的降低了企业螺栓的生产成本。本发明在辅材中加入了钨，通过钨来提高螺栓的耐高温强度。
具体实施方式
下面对本发明内容作进一步详细说明。
实施例1
一种耐腐蚀的螺栓，包括主材和辅材。所述的主材包括65％的铁和35％的石膏晶须。所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量0.40％、硅含量0.20％、钨含量0.50％、锰含量0.80％、磷含量≤0.015％、铬含量0.90％、镍含量3％、聚四氟乙烯0.13％。进一步优选，所述的石膏晶须的长度为50～100μm，直径为1～4μm。进一步优选，所述的石膏晶须由工业废产石膏制备而成。一种耐腐蚀的螺栓的制备方法，步骤如下：(1)固蓉冷却：将主料和辅料按照比例混合在1000℃的环境中保温1.5h，然后通过风冷却；(2)冷镦成型：在二模二冲或双击整模冷镦机上冷镦出螺栓的头部和杆部；(3)再结晶退火：温度900℃、保温4h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制；⑷去应力回火：温度720℃，保温2h。
实施例2
一种耐腐蚀的螺栓，包括主材和辅材。所述的主材包括75％的铁和25％的石膏晶须。所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量0.43％、硅含量0.25％、钨含量0.6％、锰含量0.85％、磷含量≤0.015％、铬含量0.95％、镍含量4％、聚四氟乙烯0.26％。进一步优选，所述的石膏晶须的长度为50～100μm，直径为1～4μm。进一步优选，所述的石膏晶须由工业废产 石膏制备而成。一种耐腐蚀的螺栓的制备方法，步骤如下：(1)固蓉冷却：将主料和辅料按照比例混合在1000℃的环境中保温1.5h，然后通过风冷却；(2)冷镦成型：在二模二冲或双击整模冷镦机上冷镦出螺栓的头部和杆部；(3)再结晶退火：温度980℃、保温4.5h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制；⑷去应力回火：温度740℃，保温2.5h。
实施例3
一种耐腐蚀的螺栓，包括主材和辅材。所述的主材包括80％的铁和20％的石膏晶须。所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量0.45％、硅含量0.30％、钨含量0.70％、锰含量0.90％、磷含量≤0.015％、铬含量1.00％、镍含量4％、聚四氟乙烯0.28％。进一步优选，所述的石膏晶须的长度为50～100μm，直径为1～4μm。进一步优选，所述的石膏晶须由工业废产石膏制备而成。一种耐腐蚀的螺栓的制备方法，步骤如下：(1)固蓉冷却：将主料和辅料按照比例混合在1000℃的环境中保温1.5h，然后通过风冷却；(2)冷镦成型：在二模二冲或双击整模冷镦机上冷镦出螺栓的头部和杆部；(3)再结晶退火：温度1000℃、保温5h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制；⑷去应力回火：温度750℃，保温3h。
对比实施例1
一种耐腐蚀的螺栓，包括主材和辅材。所述的主材包括80％的铁和20％的钛。所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量0.45％、硅含量0.30％、钨含量0.70％、锰含量0.90％、磷含量≤0.015％、镍含量4％、铬含量 1.00％。进一步优选，所述的石膏晶须的长度为50～100μm，直径为1～4μm。进一步优选，所述的石膏晶须由工业废产石膏制备而成。一种耐腐蚀的螺栓的制备方法，步骤如下：(1)固蓉冷却：将主料和辅料按照比例混合在1000℃的环境中保温1.5h，然后通过风冷却；(2)冷镦成型：在二模二冲或双击整模冷镦机上冷镦出螺栓的头部和杆部；(3)再结晶退火：温度1000℃、保温5h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制；⑷去应力回火：温度750℃，保温3h。
对比实施例2
一种耐腐蚀的螺栓，包括主材和辅材。所述的主材包括75％的铁和25％的钛。所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量0.45％、硅含量0.30％、钨含量0.70％、锰含量0.90％、磷含量≤0.015％、铬含量1.00％、镍含量5％。进一步优选，所述的石膏晶须的长度为50～100μm，直径为1～4μm。进一步优选，所述的石膏晶须由工业废产石膏制备而成。一种耐腐蚀的螺栓的制备方法，步骤如下：(1)固蓉冷却：将主料和辅料按照比例混合在1000℃的环境中保温1.5h，然后通过风冷却；(2)冷镦成型：在二模二冲或双击整模冷镦机上冷镦出螺栓的头部和杆部；(3)再结晶退火：温度1000℃、保温5h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制；⑷去应力回火：温度750℃，保温3h。
下表为性能和对照表：
耐腐蚀性采用盐雾试验法对以上几个实施例进行测试，采用称重判定法得出各个实施例的受腐蚀程度。从如上的表格可知，本发明制备的incoloy925螺栓有很好的耐腐蚀性，相对于对比实施例1和对比实施例2来说，本发明的耐腐蚀性能得到明显提高，当聚四氟乙烯的含量为0.25％～0.28％时，耐腐蚀效果达到最好的效果。本发明制备出来的螺栓的抗拉强度和屈服强度和对比实施例1、2的强度对照差不了多少，但是本发明的成本却得到了极大的降低，在保持本发明的强度的同时，极大的降低了生产成本，有利于企业的大批量生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀的螺栓，其特征在于，包括主材和辅材；所述的主材包括60～80％的铁和20～40％的石膏晶须；所述的辅材组分以及辅材占主材的质量百分比如下：碳含量0.40％～0.45％、硅含量0.20％～0.30％、钨含量0.50％～0.70％、锰含量0.80％～0.90％、磷含量≤0.015％、铬含量0.90％～1.00％、镍含量3～5％、聚四氟乙烯0.10％～0.30％。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的螺栓，其特征在于，所述的聚四氟乙烯的含量为0.25％～0.28％。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀的螺栓，其特征在于，所述的石膏晶须的长度为50～100μm，直径为1～4μm。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀的螺栓，其特征在于，所述的石膏晶须由工业废产石膏制备而成。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀的螺栓，其特征在于，所述的主材包括70～75％的铁和25～30％的石膏晶须。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀的螺栓，其特征在于，所述的钨含量为0.60％～0.65％。
7.一种根据权利要求1所述的耐腐蚀的螺栓的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)固蓉冷却：将主料和辅料按照比例混合在1000℃的环境中保温1.5h，然后通过风冷却；(2)冷镦成型：在二模二冲或双击整模冷镦机上冷镦出螺栓的头部和杆部；(3)再结晶退火：温度900～1000℃、保温4～5h，使用设备RQ3-90-9D，采用甲醇20-40d/min和氨气0.15L/h、或氮气0.30L/h保护，滴控式装置控制；⑷去应力回火：温度720-750℃，保温2-3h。
8.根据权利要求7所述的耐腐蚀的螺栓的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中再结晶退火的温度为980℃。
9.根据权利要求7所述的耐腐蚀的螺栓的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中去应力回火的温度为740℃。
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