一种螺栓冷镦钢材料的制备方法
【专利摘要】一种螺栓冷镦钢材料的制备方法，包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理，其特征在于：其化学元素重量的百分比为：C0.15-0.25、Si0.45-0.55、Mn1.30-1.50、P≤0.030、S≤0.050、镁0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Cr1.2-1.4、Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁；本发明经过热处理工艺后，直接冷镦成形，冷镦性能非常好。冷镦成的螺栓也不需要再经过淬火并回火热处理，通过冷镦时TRIP效应，就能获得很高的力学性能。在具有高强度的同时兼有高塑性，符合12.9高强度螺栓性能要求。
【专利说明】一种螺栓冷镦钢材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢材料，具体是一种螺栓冷镦钢材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]紧固件是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件。在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、仪表和用品等上面，都可以看到各式各样的紧固件。紧固件是机械工业基础件，需求量极大，紧固件包括各种螺栓、铆接头、螺母、铆钉等，由于紧固件用于各种结构材料的连接，需要承受很大的压力、剪切力。现在的紧固件材料，多采用冷镦钢，现在冷铆钢在冷镦时易劈裂、崩裂或折断，影响使用安全。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种螺栓冷镦钢材料的制备方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0005]一种螺栓冷镦钢材料的制备方法，包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理，其特征在于:其化学元素重量的百分比为:C0.15-0.25、Si0.45-0.55、Mnl.30-1.50、P ≤ 0.030、S ≤ 0.050、镁 0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Crl.2-1.4、Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁；
热处理是指:轧件先以160-170°C /小时速率升温至940-960°C，保温2_3小时；再以50-600C /小时速率升温至1020-1050°C下，保温3_4小时；再以120_140°C /小时速率降温至320-350°C下保温2-3小时，然后，以80_90°C /小时速率升温至760_780°C，保温1_2小时；再以120-140°C/小时速率降温至160-180°C，保温3-4小时，然后空气中自然冷却至室温后，再加热至120-150°C，保温1-2小时后，自然冷却至室温。
[0006]本发明经过热处理工艺后，直接冷镦成形，冷镦性能非常好。冷镦成的螺栓也不需要再经过淬火并回火热处理，通过冷镦时TRIP效应，就能获得很高的力学性能。在具有高强度的同时兼有高塑性，符合12.9高强度螺栓性能要求。
【具体实施方式】
[0007]—种螺栓冷镦钢材料的制备方法，包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理，其化学元素重量的百分比为:C0.15-0.25、Si0.45-0.55、Mnl.30-1.50、P ≤ 0.030、S ≤ 0.050、镁 0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Crl.2-1.4、Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁；
轧件先以160-170。。/小时速率升温至940-960°C，保温2-3小时；再以50-60°C /小时速率升温至1020-1050°C下，保温3-4小时；再以120_140°C /小时速率降温至320_350°C下保温2-3小时，然后，以80-90°C /小时速率升温至760-780°C，保温1-2小时；再以120-1400C /小时速率降温至160-180°C，保温3_4小时，然后空气中自然冷却至室温后，再加热至120-150°C，保温1-2小时后，自然冷却至室温。[0008]在精炼时采用下列重量份(公斤)原料制备的精炼剂:铝酸钙2、纳米碳酸钙1、石英砂2.6、刚玉粉1.2、Sn022.0、氟化钙2.2、氯化钠3、明矾2。将上述物料加去离子水研磨 2-3小时制浆过300-500目筛，喷雾干燥，在200-250°C下焙烧2_3小时即得。
[0009]本发明脱氧、脱硫、脱磷率在60-75%之间，去除钢液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化钢液提高了钢的内部质量，铸件中的气孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0010]本发明所制得的紧固件用冷镦钢材料力学性能为:抗拉强度1260Mpa，屈服强度 1180Mpa，冲击功AKu178J，延伸率:27%，断面收缩率:47%。洛氏硬度53-57HRC。`
【权利要求】
1.一种螺栓冷镦钢材料的制备方法，包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理，其特征在于:其化学元素重量的百分比为:C0.15-0.25、Si0.45-0.55、 Mnl.30-1.50、P ≤ 0.030、S ≤ 0.050、镁 0.3-0.45、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、Crl.2-1.4、 Pr0.02-0.04、Hf0.18-0.22、Bi0.15-0.18、Ni0.2-0.3、Zr0.06-0.09、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的，其特征在于:热处理是指:轧件先以160-170°C/小时速率升温至940-960 V，保温2-3小时；再以50-60 V /小时速率升温至1020-1050°C下，保温3_4 小时；再以120-140°C /小时速率降温至320-350°C下保温2_3小时，然后，以80_90°C /小时速率升温至760-780°C，保温1-2小时；再以120-140°C /小时速率降温至160_180°C，保温3-4小时，然后空气中自然冷却至室温后，再加热至120-150°C，保温1-2小时后，自然冷却至室温。
【文档编号】C22C38/50GK103436809SQ201310290639
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】张信群, 唐小兵, 邵军, 王元军, 张志
申请人:安徽源勋自动化科技有限公司