合金钢螺母连接件及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种合金钢螺母连接件，其特征在于，包括以下重量百分比组分组成：镁0.55?0.65、锰1.25?1.3、铬2.1?2.2、硅0.7?0.75、碳1.22?1.35、铜0.4?0.45、钛0.02?0.06、钨0.15?0.20、钼0.6?0.9、铌0.4?0.6、钴0.03?0.05、钪0.02?0.05、钋0.002?0.006、精炼调渣剂20?25。本发明提高了铸造质量，机械性能好，耐腐蚀性好，抗氧化性能好。
【专利说明】
合金钢螺母连接件及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及机械零件加工领域，尤其涉及一种合金钢螺母连接件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]螺母就是螺帽，与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件，所有生产制造机械必须用的一种元件根据材质的不同，分为碳钢、不锈钢、有色金属(如铜)等几大类型。例如:自锁螺母、防松螺母、锁紧螺母、四爪螺母、螺母、螺母、旋入螺母保险螺母、细杆螺钉连接螺母自锁六角盖形螺母、专用地脚螺钉用螺母、六角冕形薄螺母、吊环螺母。嵌入式滚花铜螺母主要的作业方式是注塑，加热后嵌入到塑料件里面或是直接模具注塑，如果采用模具注塑，？4/阶11)￥^^1'的熔点都在200°(:以上，嵌入螺母被热熔进塑件后温度迅速变高，注塑成型后，塑料体迅速冷却结晶变硬，如果嵌入螺母温度还处在高温，那就有可能倒至铜螺母与塑料件接触的地方开始松脱或出现裂缝。所以在嵌入螺母的注塑中都使用铜材质的螺母而不是碳钢螺母。
[0003]螺母的强度与使用寿命与螺栓的铸造材料，以及铸造材料中的各种微量合金元素的数量有的密不可分的关系，传统的螺栓所采用的钢材料存在合金元素的组成成分杂乱，不能起到应有的效果，且传统的炼钢方法也存在缺陷，导致钢水中的杂质难以去除，影响螺母的多方面机械性能，尤其是钢水精炼调渣剂的使用方法不当，中国专利钢水精炼调渣剂:申请号:00107235.8的专利文件中指出了一种钢水精炼调渣剂，它含有(重量％):Ca020?45%，厶120320?45%，金属厶1、51、0&、8&、1^中的一种或几种5?15%，0&卩24?6%，5102彡10%，MgO^ 10%。该精炼调渣剂可具有预熔固溶体的结构。用该精炼调渣剂处理过的钢水含有很低的硫、氧和夹杂物，但是文件中的精炼调渣剂存在成分种类少，且制备方法简单，难以达到理想的效果，且方法单一，并没有指出与其他加工方法互相结合的方案，同时也没有指出其后续的机械铸造和加工工艺的完整配套技术方案，本文结合现有技术，给出提高螺母整体机械性能的完整加工工艺。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种提高铸造质量，机械性能好，耐腐蚀性好，抗氧化性能好的的合金钢螺母连接件及其制备方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种合金钢螺母连接件，其特征在于，包括以下重量百分比组分组成:
镁0.55-0.65、锰1.25-1.3、铬2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、铜0.4-0.45、钛0.02-0.06、钨0.15-0.20、钼0.6-0.9、铌0.4-0.6、钴0.03-0.05、钪0.02-0.05、卦0.002-0.006、精炼调渣剂20-25，余量为铁和不可避免的杂质；
所述精炼调渣剂由以下重量份原料组成:铝矾土 20-45、石英砂19-44、钡5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、钠长石5-10、铝丸2-5;所述精炼调渣剂的制备方法为:将铝矾土、石英砂、钡、活性石灰、氟石膏、钠长石、铝丸加适量的水混合，再制成球状，然后放入竖炉中用焦炭作燃料预熔，预熔温度为1400-1500°C，再搅拌均匀，液态渣再经过液氮快速冷却，再放入球磨机中研磨成粉末状即得。
[0006]所述合金钢螺母连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将按重量计的原料镁、锰、铬、硅、碳、铜、钛、钨、钼、铌、钴、钪、卦和铁放入预热炉，将熔炼原料预热至250°C _350°C后放入感应炉中进行熔炼，控制温度在1500-1600°C ；
(2)待炉料融化约90%左右时平稳搅拌，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中，每炉次在熔化过程中进行2-5次炉底搅拌，熔体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，取样温度不得低于1400°C，根据取样分析的结果，进行脱硫、脱氧，再加入部分精炼调渣剂进行一次精炼、后间隔30-35分钟后再进行添加剩余精炼调渣剂进行二次精炼，获得钢水；
(3)将铁模放入芯子窑中加热，然后逐一进行造型，控制温度在200-230°C，利用低压0.4-0.5MPa压缩空气将流态覆膜砂吹入型腔，覆盖均匀，将钢水倒入铁模中浇铸形成螺母连接件胚件；
(4)将螺母连接件胚件加热到400-450°C，保持3-4小时，再在30-40分钟内升温至750-800°C，用淬火油进行淬火冷，却，再将淬火后的螺母连接件在380-400°C下进行回火35-45分钟，再从回火炉中取出放入280-300°C的回火油中冷却，将热处理后的螺母连接件进行车削加工，获得成品；
(5)将成品放入发黑液中浸泡10-20分钟进行表面发黑处理，所述发黑液为重量份为硝酸钠5-10、氢氧化钠60-70、亚硝酸钠10-20、水100-110的混合溶液。
[0007]本发明在高碳钢的基础上添加铬、锰、铬、钛、钨、钼、铌、钴，增加了耐磨性和耐腐蚀性，保持了足够的硬度，本发明使用精炼调渣剂用于钢水的熔炼，能使钢水中的杂质进一步减低，提高钢水的纯度，取出氧化夹杂物，通过多次精炼和取样分析技术，严格控制钢水的质量，且本发明采用铁模覆沙工艺，铁型的刚性能转变球铁在凝固过程中石墨化膨胀方向，由向外膨胀变为向内膨胀，实现了石墨化膨胀自补缩无冒口铸造；由于覆砂层薄，型腔不易变形，导致铸件的精度大为提高;覆砂层的存在提高了铸件的使用寿命，降低了生产成本;本发明通过合理控制铸后处理温度，提高铸件的机械性能，且采用发黑处理技术，有效防止螺母表面腐蚀。
【具体实施方式】
[0008]—种合金钢螺母连接件，其特征在于，包括以下重量百分比组分组成:
镁0.55-0.65、锰1.25-1.3、铬2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、铜0.4-0.45、钛0.02-0.06、钨0.15-0.20、钼0.6-0.9、铌0.4-0.6、钴0.03-0.05、钪0.02-0.05、卦0.002-0.006、精炼调渣剂20-25，余量为铁和不可避免的杂质；
所述精炼调渣剂由以下重量份原料组成:铝矾土 20-45、石英砂19-44、钡5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、钠长石5-10、铝丸2-5;所述精炼调渣剂的制备方法为:将铝矾土、石英砂、钡、活性石灰、氟石膏、钠长石、铝丸加适量的水混合，再制成球状，然后放入竖炉中用焦炭作燃料预熔，预熔温度为1400-1500°C，再搅拌均匀，液态渣再经过液氮快速冷却，再放入球磨机中研磨成粉末状即得。
[0009]所述合金钢螺母连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(I)将按重量计的原料镁、锰、铬、硅、碳、铜、钛、钨、钼、铌、钴、钪、卦和铁放入预热炉，将熔炼原料预热至250°C _350°C后放入感应炉中进行熔炼，控制温度在1500-1600°C ；
(2)待炉料融化约90%左右时平稳搅拌，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中，每炉次在熔化过程中进行2-5次炉底搅拌，熔体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，取样温度不得低于1400°C，根据取样分析的结果，进行脱硫、脱氧，再加入部分精炼调渣剂进行一次精炼、后间隔30-35分钟后再进行添加剩余精炼调渣剂进行二次精炼，获得钢水；
(3)将铁模放入芯子窑中加热，然后逐一进行造型，控制温度在200-230°C，利用低压
0.4-0.5MPa压缩空气将流态覆膜砂吹入型腔，覆盖均匀，将钢水倒入铁模中浇铸形成螺母连接件胚件；
(4)将螺母连接件胚件加热到400-450°C，保持3-4小时，再在30-40分钟内升温至750-800°C，用淬火油进行淬火冷，却，再将淬火后的螺母连接件在380-400°C下进行回火35-45分钟，再从回火炉中取出放入280-300°C的回火油中冷却，将热处理后的螺母连接件进行车削加工，获得成品；
(5)将成品放入发黑液中浸泡10-20分钟进行表面发黑处理，所述发黑液为重量份为硝酸钠5-10、氢氧化钠60-70、亚硝酸钠10-20、水100-110的混合溶液。
【主权项】
1.一种合金钢螺母连接件，其特征在于，包括以下重量百分比组分组成: 镁0.55-0.65、铌0.4-0.6、钴0.03-0.05、铬2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、铜0.4-0.45、钛0.02-0.06、钨0.15-0.20、钼0.6-0.9、钪0.02-0.05、钋0.002-0.006、锰1.25-1.3、精炼调渣剂20-25，余量为铁和不可避免的杂质； 所述精炼调渣剂由以下重量份原料组成:铝矾土 20-45、大理石15-25、石英砂19-44、钡5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、硅微粉4-8、电熔镁粉6-7、钠长石5-10、铝丸2-5;所述精炼调渣剂的制备方法为:将铝矾土、大理石、硅微粉、电熔镁粉、石英砂、钡、活性石灰、氟石膏、钠长石、铝丸加适量的水混合，再制成球状，然后放入竖炉中用焦炭作燃料预熔，预熔温度为1400-1500°C，再搅拌均匀，液态渣再经过液氮快速冷却，再放入球磨机中研磨成粉末状即得。2.如权利要求1所述合金钢螺母连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将按重量计的原料镁、锰、铬、硅、碳、铜、钛、钨、钼、铌、钴、钪、卦和铁放入预热炉，将熔炼原料预热至250°C _350°C后放入感应炉中进行熔炼，控制温度在1500-1600°C; 待炉料融化约90%左右时平稳搅拌，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中，每炉次在熔化过程中进行2-5次炉底搅拌，熔体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，取样温度不得低于1400°C，根据取样分析的结果，进行脱硫、脱氧，再加入部分精炼调渣剂进行一次精炼、后间隔30-35分钟后再进行添加剩余精炼调渣剂进行二次精炼，获得钢水； 将铁模放入芯子窑中加热，然后逐一进行造型，控制温度在200-230°C，利用低压0.4-0.5MPa压缩空气将流态覆膜砂吹入型腔，覆盖均匀，将钢水倒入铁模中浇铸形成螺母连接件胚件； 将螺母连接件胚件加热到400-450°C，保持3-4小时，再在30-40分钟内升温至750-800°C，用淬火油进行淬火冷，却，再将淬火后的螺母连接件在380-400°C下进行回火35-45分钟，再从回火炉中取出放入280-300°C的回火油中冷却，将热处理后的螺母连接件进行车削加工，获得成品； 将成品放入发黑液中浸泡10-20分钟进行表面发黑处理，所述发黑液为重量份为硝酸钠5-10、氢氧化钠60-70、亚硝酸钠10-20、水100-110的混合溶液。
【文档编号】C22C38/16GK106048452SQ201610549105
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】张立安, 魏明军
【申请人】马鞍山市万鑫铸造有限公司