[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

说明书

本发明公开了一种高强度抗疲劳螺栓合金材料及螺栓的制造方法，其合金材料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%，Ni 7.5%~8.5%，Mo 2.00%~2.50%，AI 0.90%~1.35%，N≤0.010%，余量为Fe；并且所述合金材料制造的高强度抗疲劳螺栓强度高、抗疲劳强度好。

技术领域

本发明涉及一种螺栓的合金材料，尤其涉及一种高强度抗疲劳合金材料；本发明还涉及一种高强度抗疲劳螺栓的制造方法。

背景技术

螺栓是日常生活当中和工业生产制造当中必不可少的零件，其广泛运用在电子产品，机械产品，数码产品，电力设备，机电机械产品。船舶，车辆，水利工程，甚至化学实验上也有用到螺栓。随着经济的飞速发展，各行各业对螺栓的要求越来越高，在很多要求严谨的设备（例如航空飞机）上，要求螺栓高强度、高耐腐蚀性和高抗疲劳性，目前我国高强度钢螺栓的抗疲劳加工技术仍然处于相对低水平的状态，现有材料紧固件性能，尤其是抗疲劳性能已经不能满足使用要求。

申请号为201110049698的专利公开了一种高强度高韧性螺栓用合金钢及其制备方法，该合金钢按照重量百分比包括以下合金元素 ：0.15～0.23C ；0.10～0.35Si ；0.20～0.45Mn ；P≤ 0.03 ；S≤ 0.025 ；1.10～1.45Cr ；3.30～3.90Ni ；0.20～0.45Mo ；Cu≤0.05 ；Al ≤ 0.03，其余为 Fe 及杂质元素，该专利能在一定程度提高螺栓的强度，但是并不能改善螺栓的耐腐蚀性和抗疲劳强度。

申请号为2015104610129的专利公开了一种耐腐蚀螺栓合金材料及螺栓的制造方法，其中，该合金材料按照重量百分比包括如下化学成分 ：C 0.2～0.5％，Si 0.15～0.23％，Mn 0.05～0.15％，P 0.02～0.04％，S 0.02～0.04％，Cu 0.1～0.14％，Co 0.24～0.32％，Ni 0.22～0.28％，Al 0.08～0.24％，Ti 0.12～0.26％，Mo 0.08～0.12％，V 0.1～0.15％，Sc 0.06～0.14％，Cr 0.04～0.1％，Nb 0.002～0.004％、钕铁硼 0.08～0.14％，余量为铁及杂质元素，该专利螺栓的强度高、耐腐蚀性优，但是仍然不能改善螺栓的抗疲劳强度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强度、具有良好抗疲劳性能的合金材料，并且提供一种由合金材料制造出高强度抗疲劳螺栓的方法,可以克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高强度抗疲劳螺栓合金材料，其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%，Ni 7.5%~8.5%，Mo 2.00%~2.50%，AI 0.90%~1.35%，N≤0.010%，余量为Fe。

一种高强度抗疲劳螺栓的制造方法，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，优选地，采用热镦加工可以保证螺栓头部晶粒流线完整，采用无切削加工，镦制头部一次成型；

（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，保证螺栓的组织均匀；

（5）对步骤（4）固溶热处理的螺栓进行冷处理，以增强其时效效果；