專利名稱：一種緊固件用耐蝕鐵合金制備方法
一種緊固件用耐蝕鐵合金制備方法技術領域
本發明屬于耐蝕鐵合金領域，特別是指一種緊固件用耐蝕鐵合金制備方法。
背景技術：
現緊固件如螺栓與螺母的材質一般為碳鋼、不銹鋼、高強度鋼等制造，除了不銹鋼外，其它材質的耐腐蝕能力較差，在使用過程中，會出現銹蝕嚴重而導致螺栓與螺母無法分離，尤其是在室外或環境惡劣的情況下，采用上述材質生產的緊固件屬于一次性產品，在進行維修或保養時必須進行更換。而不銹鋼材質生產緊固件又因成本高而僅能應用于一些特殊的場所。而且上述材質還有一個缺點就是耐磨性能不足、延展率低，在實際使用過程中會出現當緊固力大時，螺栓折斷或螺母開裂現象。
現也有技術采用鉻錳氮系列鐵合金來生產緊固件，但這類鐵合金的冷加工硬化率上升過快，加工難度大，并且冷墩和沖壓性能差，有碎邊現象。發明內容
本發明的目的是提供一捉緊固件用耐蝕鐵合金材料，通過本技術方案生產的鐵合金的機械性能、耐磨性能、塑韌性及耐磨性均較高的鐵合金材料。
本發明是通過以下技術方案實現的
所述制備方法是
配料，按重量百分比為，O. 08-0. 10%的碳、15-15. 5%的錳、O. 3-0. 6%的硅、 14. 5-15. 0% 的鉻、O. 03-0. 05% 的鑰、O. 5-1. 0% 的鎳、O. 03-0. 05% 的釩、O. 1-0. 3% 的鈦、 O. 01-0. 03% 的鋯、O. 01-0. 03% 的硼、O. 3-0. 5% 的銅、O. 15-0. 25% 的氮、O. 001-0. 002% 的鑭、 余量為鐵進行配料；
熔煉，將根據計算的鐵量的一半及碳、錳、硅、鉻、鑰、鎳、釩、鋯放入熔煉爐中進行熔化，待熔化為液體后加入鈦、鑭鐵與剩余的鐵，并在1250-1350°C下進行煉制1-2小時，在煉制的同時在爐底通入O. 5-1. OMPa的氮氣；
澆鑄，經過去渣等進行精制后的鐵合金熔液在溫度為1180±20°C下恒溫澆鑄成錠；
降溫，澆鑄結束后進行分階段降溫，第一個階段勻速降溫至650-680°C，降溫速度不超過每分鐘50°C ;第二個階段為快速降溫階段，降溫速度不低于每秒鐘2°C至 130-150°C ；
淬火，將冷卻的鐵合金錠于850-900°C的淬火爐中保溫2-4小時后進行水溶液恒溫淬火至380-410°C后水液自然淬火至110-130°C ；
回火，在2 80±20°C回火爐中保溫3-5小時后自然冷卻至常溫。
所述淬火用水溶液保持溫度在105_130°C之間。
所述緊固件用耐蝕鐵合金材料，其組成按重量百分比還包括有O. 01-0. 02%的鈮。
鈮和鑭是以鈮鐵和鑭鐵合金方式加入。
本發明同現有技術相比的有益效果是
利用鉻、銅和鑰的配合提高鐵合金的耐腐蝕性能；氮能夠提高鐵合金的強度但不損害鐵合金的塑性和韌性并同時具有耐腐蝕性能，這主要是因為氮能夠固熔強化元素；銅能夠提高鐵合金的冷加工性能及提高塑性，但過量的銅會影響鐵合金的強度，因此要控制鐵合金中銅的量；鈦和鈮能夠細化鐵合金晶粒，提高金相組織的均勻，提高強度。
具體實施方式
以下通過實施例來詳細描述本發明的技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅能解釋為是對本發明的解釋而不能解釋為是對本發明的限制。
所述制備方法是
配料，按重量百分比為，O. 08-0. 10%的碳、15-15. 5%的錳、O. 3-0. 6%的硅、 14. 5-15. 0% 的鉻、O. 03-0. 05% 的鑰、O. 5-1. 0% 的鎳、O. 03-0. 05% 的釩、O. 1-0. 3% 的鈦、 O. 01-0. 03% 的鋯、O. 01-0. 03% 的硼、O. 3-0. 5% 的銅、O. 15-0. 25% 的氮、O. 001-0. 002% 的鑭、 余量為鐵進行配料；
熔煉，將根據計算的鐵量的一半及碳、錳、硅、鉻、鑰、鎳、釩、鋯放入熔煉爐中進行熔化，待熔化為液體后加入鈦、鑭鐵及鈮鐵與剩余的鐵，并在1250-1350°C下進行煉制1-2 小時，在煉制的同時在爐底通入O. 5-1. OMPa的氮氣；
澆鑄，經過去渣等進行精制后的鐵合金熔液在溫度為1180±20°C下恒溫澆鑄成錠；
降溫，澆鑄結束后進行分階段降溫，第一個階段勻速降溫至650_680°C，降溫速度不超過每分鐘50°C ;第二個階段為快速降溫階段，降溫速度不低于每秒鐘2°C至 130-150°C ；
淬火，將冷卻的鐵合金錠于850-900°C的淬火爐中保溫2_4小時后進行水溶液恒溫淬火至380-410°C后水液自然淬火至110-130°C ；
回火，在280±20°C回火爐中保溫3-5小時后自然冷卻至常溫。
所述淬火用水溶液保持溫度在105_130°C之間，在本發明中選用的水溶液淬火液為現有技術，在此不再進行詳細說明。
所述緊固件用耐蝕鐵合金材料，其組成按重量百分比還包括有O. 01-0. 02%的鈮。
鈮和鑭是以鈮鐵和鑭鐵合金方式加入。
在本發明的各實施例中，制備方法相同，有區別的僅為各實施例材料組成的區別。
實施例1
所述 制備方法是
配料，按重量百分比為，O. 08%的碳、15%的錳、O. 3%的硅、14. 5%的鉻、O. 03%的鑰、 O. 5% 的鎳、O. 03% 的釩、O. 1% 的鈦、O. 01% 的鋯、O. 01% 的硼、O. 3% 的銅、O. 15% 的氮、O. 001% 的鑭、余量為鐵進行配料；
熔煉，將根據計算的鐵量的一半及碳、錳、硅、鉻、鑰、鎳、釩、鋯放入熔煉爐中進行熔化，待熔化為液體后加入鈦、鑭鐵與剩余的鐵，并在1250-1350°C下進行煉制1. 5小時，在煉制的同時在爐底通入O. 5MPa的氮氣；
澆鑄，經過去渣等進行精制后的鐵合金熔液在溫度為1180±20°C下恒溫澆鑄成錠；
降溫，澆鑄結束后進行分階段降溫，第一個階段勻速降溫至650_680°C，降溫速度不超過每分鐘50°C ;第二個階段為快速降溫階段，降溫速度不低于每秒鐘2°C至 130-150°C ；
淬火，將冷卻的鐵合金錠于850-900°C的淬火爐中保溫2. 5小時后進行水溶液恒溫淬火至380-410°C后水液自然淬火至110-130°C ；
回火，在280±20°C回火爐中保溫3小時后自然冷卻至常溫。
所述淬火用水溶液保持溫度在105_130°C之間。
實施例2
所述制備方法是
配料，按重量百分比為，O. 10%的碳、15. 5%的錳、O. 6%的硅、15. 0%的鉻、O. 05% 的鑰、1. 0%的鎳、O. 05%的釩、O. 3%的鈦、O. 03%的鋯、O. 03%的硼、O. 5%的銅、O. 25%的氮、 O. 002%的鑭、余量為鐵進行配料；
熔煉，將根據計算的鐵量的一半及碳、錳、硅、鉻、鑰、鎳、釩、鋯放入熔煉爐中進行熔化，待熔化為液體后加入鈦、鑭鐵與剩余的鐵，并在1250-1350°C下進行煉制2小時，在煉制的同時在爐底通入1. OMPa的氮氣；
澆鑄，經過去渣等進行精制后的鐵合金熔液在溫度為1180±20°C下恒溫澆鑄成錠；
降溫，澆鑄結束后進行分階段降溫，第一個階段勻速降溫至650_680°C，降溫速度不超過每分鐘50°C ;第二個階段為快速降溫階段，降溫速度不低于每秒鐘2°C至 130-150°C ；
淬火，將冷卻的鐵合金錠于850-900°C的淬火爐中保溫4小時后進行水溶液恒溫淬火至380-410°C后水液自然淬火至110-130°C ；
回火，在280±20°C回火爐中保溫3. 5小時后自然冷卻至常溫。
所述淬火用水溶液保持溫度在105_130°C之間。
實施例3
所述制備方法是
配料，按重量百分比為，O. 09%的碳、15. 2%的錳、O. 5%的硅、14. 8%的鉻、O. 04%的鑰、O. 8%的鎳、O. 035%的釩、O. 2%的鈦、O. 02%的鋯、O. 025%的硼、O. 45%的銅、O. 20%的氮、 O. 0015%的鑭、O. 015%的鈮、余量為鐵進行配料；
熔煉，將根據計算的鐵量的一半及碳、錳、硅、鉻、鑰、鎳、釩、鋯放入熔煉爐中進行熔化，待熔化為液體后加入鈦、鑭鐵及鈮鐵與剩余的鐵，并在1250-1350°C下進行煉制2小時，在煉制的同時在爐底通入O. 8MPa的氮氣；
澆鑄，經過去渣 等進行精制后的鐵合金熔液在溫度為1180±20°C下恒溫澆鑄成錠；
降溫，澆鑄結束后進行分階段降溫，第一個階段勻速降溫至650_680°C，降溫速度不超過每分鐘50°C ;第二個階段為快速降溫階段，降溫速度不低于每秒鐘2°C至 130-150°C ；
淬火，將冷卻的鐵合金錠于850-900°C的淬火爐中保溫2. 5小時后進行水溶液恒溫淬火至380-410°C后水液自然淬火至110-130°C ；
回火，在280±20°C回火爐中保溫3小時后自然冷卻至常溫。
所述淬火用水溶液保持溫度在105_130°C之間。
實施例4
所述制備方法是
配料，按重量百分比為，O. 09%的碳、15. 5%的錳、O. 5%的硅、15. 0%的鉻、O. 04%的鑰、O. 8%的鎳、O. 045%的釩、O. 25%的鈦、O. 02%的鋯、O. 025%的硼、O. 45%的銅、O. 18%的氮、 O. 0015%的鑭、O. 015%的鈮、余量為鐵進行配料；
熔煉，將根據計算的鐵量的一半及碳、錳、硅、鉻、鑰、鎳、釩、鋯放入熔煉爐中進行熔化，待熔化為液體后加入鈦、鑭鐵及鈮鐵與剩余的鐵，并在1250-1350°C下進行煉制2小時，在煉制的同時在爐底通入O. 8MPa的氮氣；
澆鑄，經過去渣等進行精制后的鐵合金熔液在溫度為1180±20°C下恒溫澆鑄成錠；
降溫，澆鑄結束后進行分階段降溫，第一個階段勻速降溫至650_680°C，降溫速度不超過每分鐘50°C ;第二個階段為快速降溫階段，降溫速度不低于每秒鐘2°C至 130-150°C ；
淬火，將冷卻的鐵合金錠于850-900°C的淬火爐中保溫2. 5小時后進行水溶液恒溫淬火至380-410°C后水液自然淬火至110-130°C ；
回火，在280±20°C回火爐中保溫3. 5小時后自然冷卻至常溫。
所述淬火用水溶液保持溫度在105_130°C之間。
通過本技術方案生產的鐵合金，其屈服強度能夠達到350_450MPa，抗拉強度達到 700-800MPa。
權利要求
1.一種緊固件用耐蝕鐵合金制備方法，其特征在于配料，按重量百分比為，O. 08-0. 10%的碳、15-15. 5%的錳、O. 3-0. 6%的硅、14. 5-15. 0%的鉻、O. 03-0. 05% 的鑰、O. 5-1. 0% 的鎳、O. 03-0. 05% 的釩、O. 1-0. 3% 的鈦、O. 01-0. 03% 的鋯、O. 01-0. 03%的硼、O. 3-0. 5%的銅、O. 15-0. 25%的氮、O. 001-0. 002%的鑭、余量為鐵進行配料；熔煉，將根據計算的鐵量的一半及碳、錳、硅、鉻、鑰、鎳、釩、鋯放入熔煉爐中進行熔化，待熔化為液體后加入鈦、鑭鐵及鈮鐵與剩余的鐵，并在1250-1350°C下進行煉制1-2小時，在煉制的同時在爐底通入O. 5-1. OMPa的氮氣；澆鑄，經過去渣等進行精制后的鐵合金熔液在溫度為1180±20°C下恒溫澆鑄成錠；降溫，澆鑄結束后進行分階段降溫，第一個階段勻速降溫至650-680°C，降溫速度不超過每分鐘50°C ;第二個階段為快速降溫階段，降溫速度不低于每秒鐘2°C至130-150°C ；淬火，將冷卻的鐵合金錠于850-900°C的淬火爐中保溫2-4小時后進行水溶液恒溫淬火至380-410°C后水液自然淬火至110-130°C ；回火，在280±20°C回火爐中保溫3-5小時后自然冷卻至常溫。
2.根據權利要求1所述的緊固件用耐蝕鐵合金制備方法，其特征在于所述緊固件用耐蝕鐵合金材料，其組成按重量百分比還包括有O. 01-0. 02%的鈮。
3.根據權利要求1或2所述的緊固件用耐蝕鐵合金制備方法，其特征在于鈮和鑭是以銀鐵和鑭鐵合金方式加入。
4.根據權利要求1所述的緊固件用耐蝕鐵合金材料制備方法，其特征在于所述淬火用水溶液保持溫度在105-130°C之間。
全文摘要
本發明涉及一種緊固件用耐蝕鐵合金制備方法，其配料組成按重量百分比為，0.08-0.10%的碳、15-15.5%的錳、0.3-0.6%的硅、14.5-15.0%的鉻、0.03-0.05%的鉬、0.5-1.0%的鎳、0.03-0.05%的釩、0.1-0.3%的鈦、0.01-0.03%的鋯、0.01-0.03%的硼、0.3-0.5%的銅、0.15-0.25%的氮、0.001-0.002%的鑭、余量為鐵。通過本技術方案生產的鐵合金的機械性能、耐磨性能、塑韌性及耐磨性均較高的鐵合金材料。
文檔編號C21D1/18GK103031497SQ201210499298
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者任旭輝 申請人:寧波騰玲工貿有限公司