[发明专利]一种高强度螺母材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度螺母材料，其特征在于，包括钢材基体和涂覆于其表面的耐磨抗腐涂层，所述钢材基体包括如下按重量百分比计的各化学成分制成：碳0.05-0.1%、锗0.3-0.5%、硅0.3-0.5%、铜3-5%、铪0.1-0.2%、钨2-3%、铌0.5-0.8%、锰0.8-1.3%、铬3-6%、钯0.001-0.003%、砷≤0.001%、硫≤0.01%，余量为铁；所述耐磨抗腐涂层是由如下按重量份计的各组分制成：含环氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物50-60份、纳米金刚石粉4-6份、纳米硼纤维3-5份、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑4-6份、2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯2-4份、偶联剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种高强度螺母材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高强度螺母材料，其特征在于，所述纳米硼纤维的平均直径为300-500nm，长径比为(10-15):1；所述纳米金刚石粉的粒径为100-300nm。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的高强度螺母材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S101、按配比取原料铁加入到熔炉中熔化，然后依次加入铁碳中间合金、铁锗中间合金、铁硅中间合金、铁铜中间合金、铁铪中间合金、铁钨中间合金、铁铌中间合金、铁锰中间合金、铁铬中间合金、铁钯中间合金、铁砷中间合金，保温20-30分钟，得到合金熔液；

步骤S102、向合金熔液中加入精炼剂，喷入惰性气体进行精炼，扒渣和过滤后，得到精炼后的合金熔液；

步骤S103、将上述合金熔液在氮气氛围下导入模具中进行冷却，冷却后的产物进行热处理，得到钢材基体；

步骤S104、将耐磨抗腐涂层各组分混合均匀，得到混合物料，然后将混合物料加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，涂覆于钢材基体表面，烘干后得到高强度螺母材料。

5.根据权利要求4所述的高强度螺母材料的制备方法，其特征在于，步骤S101中所述熔化温度为1050-1250℃。

6.根据权利要求4所述的高强度螺母材料的制备方法，其特征在于，步骤S102中所述精炼剂是由如下按重量份计的各组分制成：氯化钠20-25份、氟化钙3-6份、六氟硅酸铵2-4份、四氧化三铁0.8-1.2份、硒化钠1-2份；步骤S102中所述精炼剂、合金熔液的质量比为100:(2-3)。

7.根据权利要求4所述的高强度螺母材料的制备方法，其特征在于，步骤S102中所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种；步骤S102中所述精炼温度为750-810℃，精炼时间为10-20min。

8.根据权利要求4所述的高强度螺母材料的制备方法，其特征在于，步骤S103中所述热处理包括回火处理和淬火处理；所述回火温度为300-380℃，保温时间1-2小时；所述淬火处理为分级淬火，具体为：将模具内冷却后的产物加热至780-820℃后保温8-13min，之后淬入温度180-260℃的油中并保温15-20min，然后取出产物在室温下空冷。

9.根据权利要求4所述的高强度螺母材料的制备方法，其特征在于，步骤S104中所述混合物料、有机溶剂的质量比为1:(0.8-1.2)；所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。