[发明专利]不锈钢材料、螺栓制造方法及螺栓在审
申请号: | 202011207752.7 | 申请日: | 2020-11-03 |
公开(公告)号: | CN112281081A | 公开(公告)日: | 2021-01-29 |
发明(设计)人: | 张瑾瑜;单亦姣;范新中;王宁;陈增奎;方泽平;梁祖典;杨东生;王晓鹏;牛飞;王宇锐;雷豹;丁国元;夏艳;程蕾;姚重阳;许俊伟;唐念华;刘鹏;张东;龚旻;高峰;任新宇;王冀宁;罗波;于贺;杨帆 | 申请(专利权)人: | 中国运载火箭技术研究院 |
主分类号: | C22C38/50 | 分类号: | C22C38/50;C21D9/00;C21D1/00;C21D1/18;C21D1/20 |
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地址: | 100076 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 不锈钢材料 螺栓 制造 方法 | ||
1.一种不锈钢材料,其特征在于,含有的化学元素成分及其质量百分比包括:
C≤0.012%,Si≤0.1%,Mn≤0.15%,S≤0.005%,P≤0.015%,Cr:大于等于10.5%且小于等于12.5%,Ni:大于等于10.7%且小于等于11.5%,Mo:大于等于0.75%且小于等于1.25%,Ti:大于等于1%且小于等于1.3%,Al≤0.1%,H≤0.00015%,余量为Fe。
2.一种螺栓制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
固溶热处理,将螺栓毛坯加热至第一预设温度并恒温保持第一预设时间,使螺栓毛坯的中间相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到饱和固溶体;其中,所述螺栓毛坯采用如权利要求1所述的不锈钢材料制成,包括螺帽和螺杆;
冷处理,将固溶热处理后的螺栓毛坯继续冷至第二预设温度并恒温保持第二预设时间,使固溶热处理后的螺栓毛坯中在室温尚未转变的残余奥氏体继续转变为马氏体;
时效处理,在第三预设温度下将冷处理后的螺栓毛坯放置第三预设时间,以提高螺栓毛坯的硬度和强度。
3.根据权利要求2所述的螺栓制造方法,其特征在于,在固溶热处理的步骤中,所述第一预设温度的取值范围为大于等于880℃且小于等于920℃,所述第一预设时间的取值范围为大于等于40分钟且小于等于60分钟。
4.根据权利要求3所述的螺栓制造方法,其特征在于,所述固溶热处理中的快速冷却的步骤,具体为:
采用油冷或水冷的方式使中间相充分溶解到固溶体中后快速冷却。
5.根据权利要求2所述的螺栓制造方法,其特征在于,在冷处理的步骤中,所述第二预设温度的取值范围为大于等于-80℃且小于等于-60℃,所述第二预设时间的取值范围为大于等于8.5小时且小于等于9.5小时。
6.根据权利要求2所述的螺栓制造方法,其特征在于,在述时效处理的步骤中,所述第三预设温度的取值范围为大于等于480℃且小于等于520℃,所述第三预设时间的取值范围为大于等于4小时且小于等于6小时。
7.根据权利要求2所述的螺栓制造方法,其特征在于,时效处理的步骤之后,所述方法还包括:
车制,将时效处理后的所述螺栓毛坯采用车削的方式对螺栓毛坯的螺帽和光杆进行车削;
滚丝,将车制后的所述光杆在第四预设温度下滚压,得到带有螺纹的螺杆;
滚圆角,采用冷滚压的方式加工出所述螺帽与螺杆之间的圆角。
8.根据权利要求7所述的螺栓制造方法,其特征在于,在滚丝的步骤中,所述第四预设温度的取值范围为大于等于320小于等于420℃。
9.根据权利要求7所述的螺栓制造方法,其特征在于,滚圆角的步骤之后,所述方法还包括:
表面处理,采用高强度类金刚石膜在滚圆角后的螺栓毛坯的表面进行防腐处理,得到所述螺栓。
10.根据权利要求2所述的螺栓制造方法,其特征在于,在所述固溶热处理之前,所述方法还包括:
坯料制作,对不锈钢制成的钢棒进行裁切,得到预定尺寸的坯料;
热镦成型,将坯料的一端镦制成螺帽的形状;
喷砂,利用高速砂流清理和粗化坯料表面,去除表面氧化皮,得到所述螺栓毛坯。
11.根据权利要求10所述的螺栓制造方法,其特征在于,所述不锈钢制成的钢棒在室温下抗拉强度大于等于1550MPa,屈服强度大于等于1450MPa,延伸率大于等于9%,断面收缩率大于等于45%,冲击功大于等于45J,洛氏硬度大于等于45;
所述不锈钢制成的钢棒在235℃下抗拉强度大于等于1200MPa,屈服强度大于等于1100MPa,延伸率大于等于9%,断面收缩率大于等于50%;
所述不锈钢制成的钢棒在425℃下抗拉强度大于等于1050MPa,屈服强度大于等于900MPa,延伸率大于等于9%,断面收缩率大于等于50%。
12.一种螺栓,其特征在于,采用如权利要求2-11中任一所述的螺栓制造方法制造。
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