[发明专利]一种17-4PH螺钉制造方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制造领域，具体为一种17-4PH螺钉制造方法。

背景技术

螺钉作为最常用的一种连接紧固材料，其使用环境非常广泛。但在某些环境领域中，对使用的螺钉质量要求非常高，比如要求盐雾试验96小时以上、抗拉强度1070Mpa以上、布氏硬度331以上，对于防腐蚀要求高的螺钉一般采用304或430不锈钢材料制造，对于硬度要求较高的螺钉一般采用碳钢材料制造，而同时要求高硬度和强防腐的螺钉，其材料来源稀少，且其高硬度就必然难于加工成各种各样的螺钉。

17-4PH（国内名称：0Cr17Ni4Cu4Nb）合金是由铜、铌/钶构成的沉淀、淬水、硬化、马氏体不锈钢，通过处理加工后可以满足高硬度和强防腐的要求，现主要用于海上平台、直升机甲板、飞机涡轮机叶片、核废物桶及一些其他机械部件，但由于其加工难度很大，国内暂时还未发现其用于制造螺钉的方法。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高硬度和强防腐的17-4PH螺钉制造方法。

为达到上述目的采用的技术方案是：

一种17-4PH螺钉制造方法，该方法分为以下几个步骤：

一、备料；选择直径略大于螺钉直径的17-4PH圆柱型材；

二、数车；将17-4PH备料用数控车床加工出螺钉的基本外形；

三、镦制；利用冷镦机鐓制17-4PH螺钉的螺帽；

四、磨滚丝坯径；利用无心磨床磨出17-4PH螺钉的滚丝坯径；

五、热处理；将第四步所得的17-4PH螺钉材料经1040℃固溶处理，然后460℃时效处理，最后冷却；

六、酸洗；将热处理后的17-4PH螺钉材料用酸性液除去表面氧化层，同时完成表面钝化处理；

七、滚丝；将酸洗后的17-4PH螺钉材料用滚丝机滚丝；

八、抛光；将滚丝后的17-4PH螺钉进行机械抛光处理；得到成品的17-4PH螺钉。

数车加工包括利用数控车床加工出螺钉帽内六角鐓制预孔。

鐓制指利用冷镦机鐓制螺帽上的内六角、十字槽、一字槽或十字一字复合槽。

采用上述技术方案的有益效果是：这种17-4PH螺钉是铜、铌/钶构成的沉淀、淬水、硬化、马氏体不锈钢合金，具有盐雾试验96小时以上，抗拉强度1070Mpa以上，布氏硬度331以上的优秀特性。采用冷镦后热处理，再经酸洗钝化，弥补了传统螺钉不能同时具备高强度和高耐腐蚀的难题，大大加强了螺钉的使用寿命，从而整个产品的稳定性得到了保证。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作说明。

一种17-4PH螺钉制造方法，该方法分为以下几个步骤：

一、备料；选择直径略大于螺钉直径的17-4PH圆柱型材。

二、数车；将17-4PH备料用数控车床加工出螺钉的基本外形；如果是内六角螺钉，需要在此步骤同时加工出内六角的鐓制预孔。

三、镦制；利用冷镦机鐓制17-4PH螺钉的螺帽；主要是鐓制出螺帽上的内六角、十字槽、一字槽或十字一字复合槽；一般的螺钉为使加工难度降低采用热鐓，但是不利于后期对材料的热处理，改变了材料内部微粒结构，降低了螺帽部分的材料强度。

四、磨滚丝坯径；利用无心磨床磨出17-4PH螺钉的滚丝坯径；在数车加工出的螺钉外形基础上利用无心磨床精加工17-4PH螺钉的滚丝坯径，能有效控制17-4PH螺钉的滚丝坯径的精确度，增强螺钉质量。

五、热处理；将第四步所得的17-4PH螺钉材料经1040℃固溶处理0.6~0.8小时，然后460℃时效处理3~4小时，最后冷却，其得到的17-4PH螺钉的抗拉强度可达到1120~1320Mpa，布氏硬度达到361~390。

六、酸洗；将热处理后的17-4PH螺钉材料用盐酸和少量硝酸进行酸洗，盐酸去除17-4PH螺钉材料的表面氧化层，然后硝酸进行表面钝化处理。采用盐酸加硝酸可以缩短酸洗时间，严格控制酸洗时间可保证17-4PH的表面光洁度和有效的钝化效果。

七、滚丝；将酸洗后的17-4PH螺钉材料用滚丝机滚丝。

八、抛光；将滚丝后的17-4PH螺钉进行机械抛光处理；经过滚丝后的17-4PH螺钉需要先松动，再进行机械抛光，这样容易保证螺纹通止。得到成品的17-4PH螺钉再经过检验即可入库。