[發(fā)明專利]一種六角螺釘及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610429641.8
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN106089913B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建忠
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波市鄞州海勝機(jī)械有限公司
• 主分類號: F16B35/04
• 分類號: F16B35/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/12;C22C38/14;C22C29/00;C23C24/10
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)33243
• 代理人: 張向飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種六角螺釘及其制備方法，屬于合金材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

六角螺釘是一種常用的五金配件，用于將兩個(gè)零部件通過螺接的方式連接在一起。

目前的六角螺釘，其與內(nèi)六角扳手相適配，通過擰動六角螺釘?shù)牧切温菝?，來?qū)動螺桿轉(zhuǎn)動，但是目前市場上的六角螺釘，其螺帽與內(nèi)六角扳手容易打滑(金屬件之間的摩擦力較小)，在擰動六角螺釘時(shí)非常不方便，所以具有一定的改進(jìn)空間。

且現(xiàn)有技術(shù)中的螺釘普遍是用簡單的合金鋼制成，在長期使用過程中耐磨性、耐腐蝕性往往不佳，造成較大的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了提供一種機(jī)械性能好，耐磨性、耐腐蝕性好的六角螺釘。

本發(fā)明的上述目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種六角螺釘，包括主體以及設(shè)置在主體一端的連接栓，所述主體另一端設(shè)置有連接孔，所述連接栓具有外螺紋結(jié)構(gòu)，所述連接孔具有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，所述連接栓、連接孔均與主體在其延伸方向同軸設(shè)置，所述的六角螺釘由合金鋼復(fù)合材料制成，所述的合金鋼復(fù)合材料包括合金鋼基體和激光熔覆在合金鋼基體表面的陶瓷層。

為了進(jìn)一步增加六角螺釘?shù)牧W(xué)性能如強(qiáng)度、耐磨性等性能和抗腐蝕性，本發(fā)明六角螺釘進(jìn)行表面改性強(qiáng)化，在合金鋼基體 的表面通過激光掃描的方式涂覆有一層陶瓷層。采用激光熔覆的方法冷卻速度快，非平衡凝固，組織細(xì)小，合金鋼基體變形小，陶瓷涂層致密并與合金鋼基體呈冶金結(jié)合的緊密結(jié)合狀態(tài)，使得本發(fā)明的陶瓷層具有良好的力學(xué)性能和耐蝕性。而且六角螺釘內(nèi)設(shè)有連接孔，連接孔具有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，不適合采用壓力的方法或燃燒的方法進(jìn)行陶瓷層的生成，而激光熔覆的方法不受零件形狀的限制，只要調(diào)整激光束使之能夠掃描到所需的部位即可進(jìn)行熔覆。

在上述的六角螺釘中，所述合金鋼基體由以下成分(以質(zhì)量百分比計(jì))組成：C：0.30-0.50％，Si：0.25-0.45％，Mn：0.30-0.80％，Cr：0.5-0.80％，Ni：0.03-0.2％，Cu：0.03-0.06％，Mo：0.05-0.15％，Mg：0.15-0.55％，Ti：0.01-0.15％，W：0.2-0.5％，V：0.03-0.3％，RE：0.02-0.20％，P≤0.018％，S≤0.015％，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)元素。

碳在鋼中可與鐵、鉻形成穩(wěn)定的(Cr，F(xiàn)e)₇C₃型碳化物，也可與Fe、Mn形成碳化物，用以提高六角螺釘?shù)膹?qiáng)度和耐磨性，同時(shí)又保證了足夠的塑性、韌性及其耐溫性。雖然隨著碳含量的增加，碳化合物的數(shù)量增加，尺寸加大，可縮小碳化合物間的間距，提高六角螺釘?shù)哪湍バ裕翘己坎皇窃蕉嘣胶?。如果碳含量過高，六角螺釘?shù)臋C(jī)械性能尤其是韌性顯著變差，脆性增大，不利于螺釘在惡劣的工況下的使用；如果碳含量過低，六角螺釘?shù)挠捕群蛷?qiáng)度會降低，進(jìn)而降低螺釘?shù)哪湍バ?。鐵與鉻的親和力比其他元素強(qiáng)，容易與碳結(jié)合成(Fe、Cr)₃C型碳化物，且隨鉻含量的增加，不僅能改變六角螺釘中碳化物彌散分布形態(tài)，Cr₂₃C₆為主的粒狀碳化物也會增加，使其彌散分布于奧氏基體上，有利于提高六角螺釘?shù)挠捕群蛷?qiáng)度，且Cr與Si還可以提高合金鋼的回火穩(wěn)定性，有利于充分消除淬火應(yīng)力，并提高合金鋼的抗高溫性能和耐腐蝕性能。鉬能細(xì)化晶粒，彌散強(qiáng)化，與鉻、錳配合使 用可使三種元素的有益作用同時(shí)最大化地發(fā)揮出來，大幅度提高合金鋼的強(qiáng)度和硬度，且固有蠕變強(qiáng)度受Mo、Mn與C原子對濃度的支配，其強(qiáng)化機(jī)理是這些原子對妨礙位錯(cuò)上升運(yùn)動的結(jié)果。盡管添加鎳會提高生產(chǎn)成本，但是適量提高鎳和銅的含量不僅可以在保持良好的塑性和韌性同時(shí)提高合金鋼的強(qiáng)度，還可以提高合金鋼的耐腐蝕性能以及耐熱性。釩不僅是強(qiáng)化合物形成元素，還是鋼材優(yōu)良的脫氧劑，能與碳的結(jié)合，形成高熔點(diǎn)、高硬度、高彌散度且穩(wěn)定的VC碳化物，且Ti、V與Mn元素起協(xié)同作用，共同提高鋼的強(qiáng)度和硬度，其原因在于Ti、V與Mn配合使用不僅可以細(xì)化晶粒，還可以得到更高體積分?jǐn)?shù)的彌散分布析出顆粒，同時(shí)起到細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化的作用，還可以提高六角螺釘?shù)膹?qiáng)度、韌性以及抗腐蝕能力。本發(fā)明中的W形成難熔碳化物的元素以細(xì)化晶粒、提高韌性，加入適量的Mg和Si可形成強(qiáng)化相Mg2Si，提高強(qiáng)度和區(qū)服極限，同時(shí)可改善合金鋼的結(jié)晶組織，Cr、W、Si可以提高鋼的臨界點(diǎn)，提高合金鋼的熱疲勞抗力。在本發(fā)明中加入適量的稀土，稀土在鋼中的存在形式主要為稀土硫化物、稀土氧化物、稀土硫氧化物及固溶與稀土-鐵金屬間化合物，具有細(xì)化晶粒、加速結(jié)晶速度、改善結(jié)晶組織的作用。