[发明专利]一种高强度抗疲劳螺栓合金材料及螺栓的制造方法

权利要求书

1.一种高强度抗疲劳螺栓合金材料，其特征在于，含有的化学元素成分及其质量百分比包括：C≤0.05%，Mn≤0.10%，Si≤0.10%，P≤0.010%，S≤0.008%，Cr 12.25%~13.25%，Ni7.5%~8.5%，Mo 2.00%~2.50%，AI 0.90%~1.35%，N≤0.010%，余量为Fe。

2.一种基于权利要求1所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）机械加工，采用机械加工将棒材按需要的长度切断，然后采用磨削方式加工表面，达到要求的尺寸和精度；

（2）热镦，将螺栓头部镦制成型；热镦完成后，去除油污，并通过压缩空气将磨料强力冲击零件，去除表面氧化皮；

（3）机械加工，采用车削方式加工螺栓头部的支承面、倒角，采用磨削方式加工螺栓杆部；

（4）将步骤（3）制得的螺栓进行固溶热处理；

（5）对步骤（4）固溶热处理的螺栓进行冷处理；

（6）对螺栓进行时效热处理；

（7）机械加工，采用磨削或车削方式加工螺栓光杆，得到螺纹滚制前的螺栓光杆直径；

（7+）热处理，所述步骤（7）中采用磨削加工的螺栓，在加工完成8小时内，进行去应力退火；

（8）机械加工，将螺栓加热至适当温度，在该温度下滚压加工螺纹；

（9）冷挤压螺栓头下圆角；

（10）表面钝化处理，在螺栓表面产生致密钝化膜层。

3.根据权利要求2所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于：步骤（2）中，热镦的加热温度850~900℃，加热时间7~10秒，采用80或100吨设备，将螺栓头部镦制一次成型。

4.根据权利要求2所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于：步骤（4）中，采用真空淬火炉进行固溶热处理，所述真空淬火炉为真空气淬炉气淬或真空油淬炉，

s1、采用真空气淬炉，将螺栓加热至920℃~940℃，保温55分钟~65分钟，在炉中冷至低于或等于170℃时，将螺栓取出炉，在2小时内放入冰冷处理机中冷却；

s2、采用真空油淬炉，将螺栓加热至920℃~940℃，保温55分钟~65分钟，在油中冷却20~30分钟后，将螺栓取出炉，完成后采用超声波清洗机，将螺栓表面油污清洗干净，在2小时内放入冰冷处理机中冷却。

5.根据权利要求2或4所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于：步骤（5）中，对固溶热处理完成的螺栓进行冷处理，将固溶热处理完成的螺栓在出炉2小时内，放入温度为-70℃~ -75℃的冰冷处理机内，保温120~130分钟。

6.根据权利要求2所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于：步骤（6）中，采用真空炉对螺栓进行时效热处理，将螺栓加热至504℃~516℃，保温240分钟~265分钟，然后在炉中冷至低于或等于170℃时，将螺栓取出炉，在空气中继续冷却。

7.根据权利要求2所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于：所述步骤（7+）中，对步骤（7）中磨削加工的螺栓进行去应力退火，采用真空退火炉，将螺栓加热至450℃~550℃，保温12小时~13小时，将螺栓取出炉，在空气中冷却。

8.根据权利要求2所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于：步骤（8）中，将螺栓加热至450℃~550℃，并且在100s内完成滚压加工螺栓螺纹。

9.根据权利要求2所述的高强度抗疲劳螺栓的制造方法，其特征在于：步骤（10）中，对螺栓表面钝化处理，在室温下，将已进行完预处理的螺栓放入硝酸溶液中，浸泡30分钟~60分钟；然后放入碳酸钠溶液中，浸泡不超过1分钟，制得高强度抗疲劳螺栓。