[发明专利]一种12.9级紧固件用冷镦钢材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢材料，具体是一种12.9级紧固件用冷镦钢材料的制备方法。

背景技术

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

本发明的目的是提供一种12.9级紧固件用冷镦钢材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种12.9级紧固件用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：C0.34-0.38、Si0.15-0.30、Mn1.60-1.70、P≤0.020、S≤0.020、Mo0.37-0.44、Al1.2-1.26、铜0.25-0.35、镁0.45-0.55、铬1.0-1.15、Ti0.08-0.10、Ta0.04-0.06、In0.02-0.03、As0.05-0.08、Te0.14-0.18、余量为铁。

轧件以160-180℃/小时速率升温至720-740℃，保温2-3小时；再以120-130℃/小时速率降温至480-520℃，保温3-4小时；然后，以90-110℃/小时速率升温至890-950℃，保温3-4小时；然后，以140-150℃/小时速率降温至640-660℃，保温1-2小时；再以110-120℃/小时速率降温至320-350℃，保温2-3小时；取出，空气中自然冷却至室温，送入液氮中冷却3-4小时取出；在120-150℃下保温2-3小时即得。

本发明完全满足12.9级紧固件的生产和使用要求，并具有生产工艺简单、成本低的优点。

具体实施方式

一种12.9级紧固件用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：C0.34-0.38、Si0.15-0.30、Mn1.60-1.70、P≤0.020、S≤0.020、Mo0.37-0.44、Al1.2-1.26、铜0.25-0.35、镁0.45-0.55、铬1.0-1.15、Ti0.08-0.10、Ta0.04-0.06、In0.02-0.03、As0.05-0.08、Te0.14-0.18、余量为铁。

热处理是指：轧件以160-180℃/小时速率升温至720-740℃，保温2-3小时；再以120-130℃/小时速率降温至480-520℃，保温3-4小时；然后，以90-110℃/小时速率升温至890-950℃，保温3-4小时；然后，以140-150℃/小时速率降温至640-660℃，保温1-2小时；再以110-120℃/小时速率降温至320-350℃，保温2-3小时；取出，空气中自然冷却至室温，送入液氮中冷却3-4小时取出；在120-150℃下保温2-3小时即得。

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、SnO₂2.0、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℃下焙烧2-3小时即得。

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。

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1140Mpa，冲击功A_Ku178J，延伸率：27%，断面收缩率：48%。洛氏硬度53-59HRC。