本發(fā)明涉及螺栓加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高強度耐腐蝕螺栓及其制造方法。

背景技術(shù)：

螺栓作為機械零件的一種配用螺母的圓柱形帶螺紋的緊固件，由頭部和螺桿兩部分組成的一類緊固件，需與螺母配合，用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。螺栓廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，但是在不同的行業(yè)對螺栓強度的要求,例如在航天、石油探測等領(lǐng)域，對螺栓強度的要求更高，但是目前市場上的螺栓很難完全滿足各行各業(yè)的要求，而且，制造高強度螺栓的方式一般為車削的成型，強度往往難以保證，有時在使用中產(chǎn)生掉頭、桿部斷裂等不安全現(xiàn)象，對工業(yè)生產(chǎn)危害很大。因此對高強度螺栓制造方法加以研究和改進，確保高強度螺栓的質(zhì)量穩(wěn)定性，對技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展具有重要作用。此外，螺栓處于相對潮濕的環(huán)境中時，容易生銹腐蝕，最終導(dǎo)致斷裂或裂紋，形成潛在的事故源。鑒于此，有必要提供一種高強度螺栓的加工方法，生產(chǎn)更耐腐蝕的高強度螺栓。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在于提供一種高強度耐腐蝕螺栓及其制造方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種高強度耐腐蝕螺栓，高強度耐腐蝕螺栓的成分主要包括鎂 ：10-15%，碳：20-25%，鋰 ：2-5%，硅：1-3%，鉬18-26%，鎳：10-15%，釩：1-2%，錳：1-2%，鈷 ：0.5-1%，釹：0.5-1% ；輔助原料的成分為：聚丙烯：15-25%，酰胺蠟：1-3%。在成分設(shè)計中，鎂具有優(yōu)秀的熱消散性；錳可以提高珠光體含量，進而提高抗拉強度，但當含量過高時容易產(chǎn)生偏析，顯著提高韌脆轉(zhuǎn)變溫度，降低合金的塑性以及韌性，因此將錳的質(zhì)量百分比控制在1-2%；鎳為強增加淬透性元素，可充分提高緊固件淬透性以及抗沖擊韌性；微量的釩可以賦予合金一些特殊機能，如提高抗張強度和屈服點；少量的釹可使合金的晶粒細化，降低合金的過熱敏感性以及回火脆性，提高強度和抗蝕性。

作為優(yōu)選，高強度耐腐蝕螺栓的成分主要包括鎂 ：12.5%，碳：22%，鋰 ：3%，硅：2%，鉬23%，鎳：12%，釩：1%，錳：1%，鈷 ：0.5%，釹：1% ；輔助原料的成分為：聚丙烯：20 %，酰胺蠟：2%。

一種高強度耐腐蝕螺栓的制造方法具體如下：

（1）取樣分析，精確配比：對制備好的原料進行取樣，通過光譜分析儀得到取樣配料中的元素種類，通過密度檢測儀得到取樣配料的密度，將所得數(shù)據(jù)經(jīng)電腦進行比對行分析，得到樣品各元素配比精度，各元素配比精確度誤差為±0.05% ；根據(jù)所得配比增加相應(yīng)的輔料，保證整個生產(chǎn)中原料各金屬含量的配比達到所需標準配比的要求。

（2）使用配料制備成用于制造螺栓的加工件：先將主要配料以及輔助配料放入攪拌機進行攪拌，將溫度控制在200℃，轉(zhuǎn)速控制在150轉(zhuǎn)/分，攪拌1小時后，將混合物通過雙螺旋桿擠出機中熔融混合分散，擠入模具中待處理；再將模具中的原料加入頻感應(yīng)爐中進行熔煉、精煉以及澆注處理形成所需形狀的加工件。

（3）整徑：先將加工件進行酸洗除銹，再進行球化退火處理，加工件經(jīng)780℃恒溫10小時后，進行緩慢冷卻；再按照螺栓的線徑要求對加工件進行抽線，使其收縮到螺栓所需的線徑。

（4）冷鐓：將加工件切斷至螺栓所需的長度，在常溫下將切斷后的加工件放入模具型腔內(nèi)，以鐓鍛力使加工件形成螺栓所需的頭部和桿部尺寸。

（5）搓牙：通過牙板擠壓所述加工件，形成帶有螺紋的螺栓。

（6）熱處理：將搓牙形成的螺栓在1100℃下，用淬火油進行淬火，再將淬火后的螺栓在500℃下進行回火，持續(xù)時間150 分鐘。

（7）表面處理：將經(jīng)回火后的螺栓置于發(fā)熱型瓦斯變成爐內(nèi)，采用瓦斯與空氣燃燒產(chǎn)生氧化性氣體對螺栓進行發(fā)黑處理，即得成品螺栓。

作為優(yōu)選，所述步驟（4）冷鐓采用多工位機生產(chǎn)，其步驟包括：

（1）第一工位冷擠壓成型：切斷后的原料在常溫下，通過夾具傳送到第一工位的公模和母模之間，并由公模給予原料壓力，送至母模第一次成型桿部，公模第一次成型頭部。

（2）第二工位冷擠壓成型：第一工位第一次成型的原料通過夾具傳送到第二工位的公模和母模之間，并由公模給予原料壓力，送至母模第二次成型桿部，公模第二次成型頭部，形成成品螺栓頭部的雛形。

（3）第三工位冷擠壓成型：第二工位第二次成型的原料通過夾具傳送到第三工位，所述原料在第三工位成型頭部，同時成型桿部和縮徑出搓牙有效徑。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過對螺栓成分組成以及生產(chǎn)加工方法進行了研究改進，采用冷擠壓工藝螺栓加工，達到了12.9級和14.9 級高強度螺栓所需的硬度值、強度值，解決了高強度下螺栓的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了螺栓壽命，滿足了社會上各行業(yè)對高強度螺栓的使用需求，同時螺栓強度更高，韌性更好，耐腐蝕性更強，能夠適應(yīng)惡劣復(fù)雜的天氣環(huán)境，壽命更長。

具體實施方式

以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進行詳細說明，應(yīng)理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

一種高強度耐腐蝕螺栓，高強度耐腐蝕螺栓的成分主要包括鎂 ：12.5%，碳：22%，鋰 ：3%，硅：2%，鉬23%，鎳：12%，釩：1%，錳：1%，鈷 ：0.5%，釹：1% ；輔助原料的成分為：聚丙烯：20 %，酰胺蠟：2%。 具體制造方法如下：

（1）取樣分析，精確配比：對制備好的原料進行取樣，通過光譜分析儀得到取樣配料中的元素種類，通過密度檢測儀得到取樣配料的密度，將所得數(shù)據(jù)經(jīng)電腦進行比對行分析，得到樣品各元素配比精度，各元素配比精確度誤差為±0.05% ；根據(jù)所得配比增加相應(yīng)的輔料，保證整個生產(chǎn)中原料各金屬含量的配比達到所需標準配比的要求。

（2）使用配料制備成用于制造螺栓的加工件：先將主要配料以及輔助配料放入攪拌機進行攪拌，將溫度控制在200℃，轉(zhuǎn)速控制在150轉(zhuǎn)/分，攪拌1小時后，將混合物通過雙螺旋桿擠出機中熔融混合分散，擠入模具中待處理；再將模具中的原料加入頻感應(yīng)爐中進行熔煉、精煉以及澆注處理形成所需形狀的加工件。

（3）整徑：先將加工件進行酸洗除銹，再進行球化退火處理，加工件經(jīng)780℃恒溫10小時后，進行緩慢冷卻；再按照螺栓的線徑要求對加工件進行抽線，使其收縮到螺栓所需的線徑。

（4）冷鐓：采用多工位機生產(chǎn)，第一工位冷擠壓成型：切斷后的原料在常溫下，通過夾具傳送到第一工位的公模和母模之間，并由公模給予原料壓力，送至母模第一次成型桿部，公模第一次成型頭部；第二工位冷擠壓成型：第一工位第一次成型的原料通過夾具傳送到第二工位的公模和母模之間，并由公模給予原料壓力，送至母模第二次成型桿部，公模第二次成型頭部，形成成品螺栓頭部的雛形；第三工位冷擠壓成型：第二工位第二次成型的原料通過夾具傳送到第三工位，所述原料在第三工位成型頭部，同時成型桿部和縮徑出搓牙有效徑。

（5）搓牙：通過牙板擠壓所述加工件，形成帶有螺紋的螺栓。

（6）熱處理：將搓牙形成的螺栓在1100℃下，用淬火油進行淬火，再將淬火后的螺栓在500℃下進行回火，持續(xù)時間150 分鐘。

（7）表面處理：將經(jīng)回火后的螺栓置于發(fā)熱型瓦斯變成爐內(nèi)，采用瓦斯與空氣燃燒產(chǎn)生氧化性氣體對螺栓進行發(fā)黑處理，即得成品螺栓。

本實施例中，制得的螺栓可達到12.9級和14.9 級高強度螺栓所需的硬度值、強度值，解決了高強度下螺栓的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了螺栓壽命。