高硬度合金及制备方法、其制造紧固件的加工设备及方法与流程

技术特征：

1.高硬度合金，其特征在于：所述高硬度合金包括下述质量份的原料:

2.根据权利要求1所述的高硬度合金，其特征在于：所述高硬度合金采用含下述质量份的原材料制备而成:

3.如权利要求1或2所述的高硬度合金的制备方法，其特征在于：所述高硬度合金的制备方法包括以下步骤：

1)配料：取Ti粉8～24质量份，Cu粉2～5质量份，Mg粉2.5～3.5质量份，Ta粉0.3～0.8质量份，Cr粉8～14质量份，Mo粉2～3质量份，Fe粉0.8～1.2质量份，V粉8～12质量份，余量为Al粉；

2)混合：将Ti粉、Mg粉、Ta粉及Cr粉在800～1500r/min的球磨机中混合均匀得前置混合料，将Cu粉、Fe粉、V粉、Mo粉及Al粉在900～1800r/min的球磨机中混合均匀得后置混合料；

3)焙烧：将步骤2)前置混合原材料投入至熔炼炉中，加热至熔炼炉内温度为700～900℃，在该温度下熔炼0.5～1h；而后加入后置混合料升温至900～990℃，持续加热3～4h；

4)高温熔炼：经步骤3)后，将熔炼炉内温升至1200～1300℃，在该温度下熔炼0.5～1h；

5)降温处理：经高温熔炼后将炉温降低至700～900℃，保温1h而后再次将炉温降低至500～600℃，保温2h，而后将炉温将至200～300℃，保温10min，得合金初胚；

6)制合金精胚：将合金初胚置于真空炉内，在真空度为10^-5KPa条件下再以10～12℃/min的速度加热至850℃，保温5min，而后在真空炉内通入惰性气体，通入惰性气体的流量为1.2～1.5L/min，保温1.5h，再以6～8℃/min的速度冷却至80～120℃，得到合金精胚；

7)制得高硬度合金：将合金精胚放入电阻炉内加热至700～800℃，保温80～150min并多次墩拔后在10～15℃/min速度下降温至室温得到高硬度合金。

4.根据权利要求3所述的高硬度合金制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气中的一种或多种混合。

5.用权利要求1-2任一项所述的高硬度合金制造紧固件的加工设备，用于将高硬度合金加工成螺纹开槽自锁螺母类紧固件，其特征在于：设置有智能控制电路、加工设备组及质检设备，所述智能控制电路连接加工设备组和质检设备，加工设备组连接质检设备；在所述智能控制电路内设置有视频监测电路、控制电路、信号收发电路，在所述加工设备组内按照螺纹开槽自锁螺母加工工序先后设置有截断设备、称重设备、成型设备、滚丝设备、抛光设备、钝化设备、清洗设备及烘干设备，所述控制电路分别连接视频监测电路和信号收发电路，信号收发电路分别连接质检设备、截断设备、称重设备、成型设备、滚丝设备、抛光设备、钝化设备、清洗设备及烘干设备，所述钝化设备和烘干设备皆与质检设备相连接。

6.根据权利要求5所述的高硬度合金制造紧固件的加工设备，其特征在于：在所述控制电路上设置有中央处理器、人机交互界面、接口电路、程序存储器、数据存储器及显示电路，所述中央处理器分别与人机交互界面、接口电路、程序存储器、数据存储器、显示电路及信号收发电路相连接；在所述信号收发电路上设置有D/A转换器、发射电路、接收电路及A/D转换器，所述中央处理器分别连接D/A转换器和A/D转换器，A/D转换器连接接收电路，D/A转换器连接发射电路，发射电路分别与质检设备、截断设备、称重设备、成型设备、滚丝设备、抛光设备、钝化设备、清洗设备、烘干设备及质检设备相连接，接收电路分别连接质检设备、截断设备、称重设备、成型设备、滚丝设备、抛光设备、钝化设备、清洗设备、烘干设备及质检设备。

7.用权利要求6所述的高硬度合金制造紧固件的加工设备，其特征在于：在所述质检设备内设置有盐雾试验设备和硬度检测设备，所述盐雾试验设备连接在钝化设备上，所述硬度检测设备连接在烘干设备上，盐雾试验设备分别与接收电路和发射电路相连接，盐雾试验设备分别与接收电路和发射电路相连接。

8.根据权利要求6或7所述的高硬度合金制造紧固件的加工设备，其特征在于：在所述视频监测电路上设置有依次连接的CCD图像处理电路和CCD图像传感器，CCD图像处理电路连接中央处理器，且CCD图像传感器设置在质检设备、截断设备、称重设备、成型设备、滚丝设备、抛光设备、钝化设备、清洗设备及烘干设备的设置区域处。

9.用权利要求5-8任一项所述的高硬度合金制造紧固件的加工设备制造紧固件的方法，其特征在于：所述加工设备制造紧固件的方法包括以下步骤：

1)将待加工螺纹开槽自锁螺母类紧固件的图样信息、参数信息、主控制策略和对比控制策略通过人机交互界面录入到智能控制电路内，智能控制电路上所设置的中央处理器根据录入的信息指令通过D/A转换器和发射电路将信息指令转换成相应的控制信号分别加载到加工设备组和质检设备内，而后根据螺纹开槽自锁螺母类紧固件的加工工序利用加工设备组进行螺纹开槽自锁螺母类紧固件的加工，并利用质检设备进行螺纹开槽自锁螺母类紧固件的质检；

2)加工设备组将各设备加工信息通过A/D转换器和接收电路实时反馈回智能控制电路的中央处理器内，与预制录入的图样信息或参数信息进行对比，而后根据对比结果调用相应的对比控制策略到加工设备组内相应的加工设备中进行参数调整及控制，让前一加工工序加工的产品符合预制的图样信息和参数信息后才输送至后一加工工序内继续加工，不符合的产品将被剔除重新加工；

3)钝化处理后将螺母件输送至盐雾试验设备中进行盐雾试验，在进行盐雾试验时，智能控制电路将下发盐雾试验测试参数数据到盐雾试验设备内，盐雾试验设备将根据盐雾试验测试参数数据抽样10～20％对钝化后螺母件进行盐雾试验，抽样产品中满足98～100％的产品符合盐雾试验参数数据时则不追加抽样率；反之则增加抽样率至25％，且当增加抽样率后抽样产品满足97％以上产品符合盐雾试验参数数据时，则该批次产品不在进行抽样盐雾试验，并剔除抽样中残次品，将抽样合格产品和该批次为抽样产品输送至下一工序继续加工；盐雾试验数据结果将被输送至中央处理器内并采用图表、文本信息相结合的方式保存在数据存储器内；

4)经过清洗设备清洗，而后利用烘干设备烘干后的螺母件将按照2～3％抽样率标准进行硬度检测，当抽样合格率为99～99.9％则抛出不合格产品后，整批次产品为全部可投放市场产品；当抽样合格率小于99％时，加大抽样量检测至5％，并当抽样合格率为97～99％时，则抛出不合格产品后，整批次产品为全部可投放市场产品；抽样合格产品和为抽样产品将被涂敷防锈油后得到能够投放市场的所述螺纹开槽自锁螺母类紧固件；

5)在进行螺纹开槽自锁螺母类紧固件每一道加工工序时，视频监测电路对加工设备组及质检设备工作状态图像数据进行实时采集，并反馈到智能控制电路内。

10.根据权利要求9所述的高硬度合金制造紧固件的加工设备制造紧固件的方法，其特征在于：所述步骤1)根据螺纹开槽自锁螺母类紧固件的加工工序利用加工设备组进行螺纹开槽自锁螺母类紧固件的加工包括以下具体加工工序：

1.1)截断设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，将高硬度合金按照图样信息和参数信息截断加工成螺母胚料；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行截断设备的加工控制；

1.2)称重设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，从截断设备输出的螺母胚料将被称重设备进行称重，并通过称重设备进行称重数据统计，当某个螺母胚料的称重数据超过或低于参数信息中所设定的基础重量0.05％的时候，该螺母胚料将被剔除，反之则被输送至下一工序加工设备中进行加工；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行称重设备的控制及数据采集处理；

1.3)成型设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，将进行成型加工，在成型加工时，成型设备将称重合格的螺母胚料进行成型加工，加工成含内通孔、外落方且锁紧段开槽的螺母初胚；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行成型设备的加工控制和数据采集；

1.4)滚丝设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，将进行滚丝加工，在滚丝加工时，滚丝设备对螺母初胚的外落方及锁紧段进行内孔滚丝，形成内螺纹，得到螺母半成品；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行滚丝设备的加工控制；

1.5)抛光设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，将进行抛光加工，在抛光加工时，所述抛光设备，将螺母半成品的丝口部位及外落方部位进行抛光处理：将螺纹段上的翅屑抛光，并在外落方的上下部的落方面之间形成圆弧，且落方面的面与面之间的愣边圆弧处理；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行抛光设备的加工控制；

1.6)钝化设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，将进行钝化处理加工，在钝化处理加工时，所述钝化设备，利用钝化剂在经过抛光处理后的螺母半成品上形成一层钝化膜，所述钝化膜厚度为0.001～0.01mm；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行钝化设备的加工控制；

1.7)清洗设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，将对钝化处理后经过盐雾试验后可以进行下一工序加工的螺母半成品进行清洗加工，在清洗处理工艺时，所述清洗设备，将经过步骤1.6)后的螺母件在化学清洗剂作用下进行清洗，去除螺母半成品表面的污渍；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行清洗设备的加工控制；

1.8)烘干设备接收到智能控制电路所发出的控制信号后，将对经过步骤1.7)后的螺母半成品进行烘干处理加工，在烘干处理加工时，所述烘干设备，将经过清洗后的螺母件在60～120℃条件下进行烘干，而后在80～90℃条件下涂敷防锈油，而后保温20～30s，后冷却至室温，得所述螺纹开槽自锁螺母类紧固件成品；在加工时，加工的实时信息将被反馈回智能控制电路内，同预制信息进行对比，当对比存在数据出入时，将调用对比控制策略进行烘干设备的加工控制。