[發明專利]一種高強度耐高溫合金鋼及用其制備的高強度螺栓

在審

• 申請號: 201810362978.0
• 申請日: 2018-04-21
• 公開（公告）號: CN108220791A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王煥嶺
• 申請（專利權）人: 王煥嶺
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/58;C22C38/52;C22C38/54;C21D1/18;C21D1/58;C21D1/32
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 宋平

1.一種高強度耐高溫合金鋼，其特征在于，其成分及質量百分比可表述為：碳：0.15-0.3，硅：1.0-1.2，鉬2.3-3，鎳：1-1.5，釩：0.5-0.8，錳：2.8-4，鉻：2.5-4，鎢：0.05-0.1，鈷 ：0.5-1，硼：0.5-1.2，氮：1-2，剩余為鐵；

所述高強度耐高溫合金鋼在冶煉時加入稀土硅鎂合金或者稀土硅鐵合金，所述稀土硅鎂合金或稀土鐵合金的用量為爐料質量的1-1.5%，所述爐料質量指所有生產原料的總重量；

所述稀土硅鎂合金包括FeSiMg8RE3、FeSiMg8RE3-A或者FeSiMg8RE3-B，所述稀土硅鐵合金可包括FeSiRE29、FeSiRE32-A或者FeSiRE32-B；

本發明的高強度耐高溫合金鋼的熱處理工藝，其特征在于包括以下工藝：

加熱至1000℃，保溫5個小時候在油類液體中進行淬火；加熱至850℃，保溫8個小時后用循環水冷卻，冷卻時間為15min；加熱到550℃，保溫4小時后自然冷卻；

所述高強度耐高溫合金鋼的熱處理工藝中，淬火用的油類液體為稀土錠子油；

所述稀土錠子油的制備方法包括：將100份錠子油,0.1-0.5份的2-氯-1,3-二甲基咪唑四氟硼酸鹽，0.001-0.006份的聚氨丙基雙胍，0.001-0.006份聚羥基對苯二甲酸鋅，0.0003-0.0009份的厝酸釔水合物，溫度50-70℃，混合1-5小時制得稀土錠子油。

2.根據權利要求1所述的一種高強度耐高溫合金鋼，其特征在于，所述高強度耐高溫合金鋼，其成分及質量百分比可表述為：碳：0.15，硅：1.0，鉬2.5，鎳：1.5，釩：0.6，錳：3.2，鉻：2.8，鎢：0.06，鈷 ：0.5，硼：0.5，氮：1.2，剩余為鐵。

3.根據權利要求2所述的高強度耐高溫合金鋼，其特征在于，所述高強度耐高溫合金鋼在冶煉時加入稀土硅鎂合金，所述稀土硅鎂合金的用量為爐料質量的1 %，所述爐料質量指所有生產原料的總重量。

4.采用上述高強度耐高溫合金鋼制備的高強度螺栓，其特征在于，其制造方法包括如下步驟：

（1）取樣分析，精確配比：對制備好的原料進行取樣，通過光譜分析儀得到取樣配料中的元素種類，通過密度檢測儀得到取樣配料的密度，將所得數據經電腦進行比對行分析，得到樣品各元素配比精度，各元素配比精確度誤差為±0.05% ；根據所得配比增加相應的輔料，保證整個生產中原料各金屬含量的配比達到所需標準配比的要求；

（2）使用配料制備成用于制造螺栓的加工件：先將主要配料放入攪拌機進行攪拌，將溫度控制在220℃，轉速控制在150轉/分，攪拌1.5小時后，將混合物通過雙螺旋桿擠出機中熔融混合分散，擠入模具中待處理；再將模具中的原料加入頻感應爐中進行熔煉、精煉以及澆注處理形成所需形狀的加工件；

（3）整徑：先將加工件進行酸洗除銹，再進行球化退火處理，加工件經800℃恒溫10小時后，進行緩慢冷卻；再按照螺栓的線徑要求對加工件進行抽線，使其收縮到螺栓所需的線徑；

（4）冷鐓：將加工件切斷至螺栓所需的長度，在常溫下將切斷后的加工件放入模具型腔內，以鐓鍛力使加工件形成螺栓所需的頭部和桿部尺寸；

（5）搓牙：通過牙板擠壓所述加工件，形成帶有螺紋的螺栓；

（6）熱處理：將搓牙形成的螺栓在1200℃下，用淬火油進行淬火，再將淬火后的螺栓在500℃下進行回火，持續時間150 分鐘；

（7）表面處理：將經回火后的螺栓置于發熱型瓦斯變成爐內，采用瓦斯與空氣燃燒產生氧化性氣體對螺栓進行發黑處理，即得成品螺栓。