[发明专利]一种耐腐蚀螺栓合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀螺栓合金材料，所述螺栓的化学成分按质量百分比计为：C：0.03～0.07，Si：0.3～0.6，Mn：0.8～1.1，P：≤0.003，S：≤0.005，Ni：0.2～0.3，Cr：0.15～0.3，Ti：0.5～1.3，Al：0.02～0.05，Cu：≤0.05，Mo：1.1～1.6，Zr：0.01～0.03，Sn：0.03～0.05，Zn：0.02～0.10，余量Fe和不可避免杂质。本发明的耐腐蚀螺栓合金材料，不仅满足高盐、强酸强碱和腐蚀性气体等特殊腐蚀场合，而且还适用于300～400℃高温高压的腐蚀环境等特殊工业使用场合。本发明还公布了一种耐腐蚀螺栓合金材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及机械紧固件技术领域，具体的说涉及一种耐腐蚀螺栓合金材料及其制备方法。

背景技术

螺栓作为机械零件的一种，由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。螺栓螺母作为配套紧固件，得到了大范围的广泛应用，但是在一些特殊应用场合，例如海洋装备、航空航天、核工业、石油炼化等许多需要在长期腐蚀环境下使用的领域，有的甚至需要在高温环境下满足长期耐腐蚀的要求，现有市场上的普通螺栓螺母很难满足其使用要求，部分可以满足要求的螺栓螺母则制造和使用成本较高，因此，需要研发生产一种耐腐蚀螺栓合金材料应用于上述特殊场合。

通常来说，金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。但是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。人们可以利用油漆或耐氧化的金属(例如，锌，镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面，但是，这种保护仅是一种外层薄膜，如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀，失去了耐腐蚀的功能。

现有技术生产的耐腐蚀螺栓，由于其所选材料和生产工艺不同，所生产的螺栓各有其不同的优点，但是仍存在不同程度的缺陷。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的主要目的之一在于提供一种耐腐蚀螺栓合金材料，目的之二在于提供一种新的制备耐腐蚀螺栓合金材料的方法，克服现有技术存在的不足之处，以便满足特殊场合使用的高温高强度螺栓的使用要求。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种耐腐蚀螺栓合金材料，所述螺栓合金材料的化学成分按质量百分比计为：C：0.03～0.07，Si：0.3～0.6，Mn：0.8～1.1，P：≤0.003，S：≤0.005，Ni：0.2～0.3，Cr：0.15～0.3，Ti：0.5～1.3，Al：0.02～0.05，Cu：≤0.05，Mo：1.1～1.6，Zr：0.01～0.03，Sn：0.03～0.05，Zn：0.02～0.10，余量Fe和不可避免杂质，Zr+Sn+Zn≤0.15％；其中，元素符号表示该元素在螺栓合金材料中的质量百分比含量。

优选的，所述螺栓合金材料的化学成分按质量百分比计为：C：0.04，Si：0.5，Mn：0.9，P：≤0.002，S：≤0.004，Ni：0.25，Cr：0.2，Ti：0.8，Al：0.04，Cu：≤0.05，Mo：1.3，Zr：0.018，Sn：0.036，Zn：0.066，余量Fe和不可避免杂质。

优选的，所述螺栓合金材料的化学成分按质量百分比计为：C：0.05，Si：0.4，Mn：1.0，P：≤0.001，S：≤0.003，Ni：0.27，Cr：0.25，Ti：1.1，Al：0.03，Cu：≤0.05，Mo：1.4，Zr：0.022，Sn：0.043，Zn：0.048，余量Fe和不可避免杂质。

相应的，一种耐腐蚀螺栓的制备方法，包括以下步骤：

S1熔炼：按螺栓各化学成分的质量百分比称取所需原料，高温熔化后在高频感应炉中进行熔炼；