一种耐腐蚀抗疲劳螺栓用合金钢及浇铸方法

技术领域

本发明涉及螺栓用合金钢领域，尤其涉及一种耐腐蚀抗疲劳螺栓用合金钢及浇铸方法。

背景技术

螺栓是日常生活当中和工业生产制造当中必不可少的零件，其广泛运用在电子产品，机械产品，化工设备，电力设备，船舶，车辆，水利工程。随着经济的飞速发展，各行各业对螺栓的要求越来越高，在很多设备上，要求螺栓高强度、高耐腐蚀性和高抗疲劳性，目前我国高强度钢螺栓的抗疲劳加工技术仍然处于相对低水平的状态，现有材料紧固件性能，尤其是耐腐蚀抗疲劳性能已经不能满足使用要求。

发明内容

本发明的目是解决上述技术问题，提供一种耐腐蚀抗疲劳螺栓用合金钢及浇铸方法。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：

一种耐腐蚀抗疲劳螺栓用合金钢及浇铸方法，其特征在于：化学元素成分及质量百分比为：C：0.03～0.06%、Si：0.25～0.30%、Mn：0.45～0.80%、Cr：10.25.～12.5%、Mo：0.20～0.22%、Cu： 0.05～0.10％、Ni：6.50～7.50%、Co： 0.1.5～0.20％、Al：0.035～0.050%、P≤0.018%、S≤0.010%、Nb：0.05～0.07%、Ti：0.1-0.2％、N：0.0050～0.0070%，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，浇铸方法：包括以下步骤：a. 搅拌，将原料混合搅拌均匀；b.熔炼, 熔炼温度为950～1450℃，熔炼时间为45～80分钟；c. 浇铸，将熔融的合金熔体倒入浇道中，合金熔体流入到铸造模中，冷却形成圆形浇铸料。

优选的，所述螺栓用钢晶粒度≥9级。

优选的，所述螺栓用合金钢抗拉强度Rm：1320～1550MPa，屈服强度σs：1050～1220MPa，伸长率δ：12~15%，-20度冲击功Akv2≥55J。

优选的，所述圆形浇铸料表面光洁，圆柱度高，加工余量只需0.3mm, 经X射线探伤未发现气孔、裂纹、疏松，潮湿试验无锈蚀。

与传统结构相比，本发明的有益效果：提高了螺栓的机械性能、抗疲劳性能和耐腐蚀性能，大幅度提高了螺栓的使用寿命。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明。

实施例 1

一种耐腐蚀抗疲劳螺栓用合金钢及浇铸方法，其特征在于：化学元素成分及质量百分比为：C： 0.04%、Si：0.26%、Mn： 0.70%、Cr：11.5%、Mo： 0.22%、Cu： 0.06％、Ni：6.80%、Co： 0.18％、Al：0.045%、P≤0.018%、S≤0.010%、Nb：0.05%、Ti：0.12％、N：0.006%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本优选实施例的浇铸方法，包括以下步骤：a. 搅拌，将原料混合搅拌均匀；b.熔炼, 熔炼温度为1400℃，熔炼时间为50分钟；c. 浇铸，将熔融的合金熔体倒入浇道中，合金熔体流入到铸造模中，冷却形成圆形浇铸料。

本优选实施例中，所述螺栓用钢晶粒度≥9级。

本优选实施例中，所述螺栓用合金钢抗拉强度Rm：1320～1550MPa，屈服强度σs：1050～1220MPa，伸长率δ：12~15%，-20度冲击功Akv2≥55J。

本优选实施例中，所述圆形浇铸料表面光洁，圆柱度高，加工余量只需0.3mm, 经X射线探伤未发现气孔、裂纹、疏松，潮湿试验无锈蚀。

实施例 2

一种耐腐蚀抗疲劳螺栓用合金钢及浇铸方法，其特征在于：化学元素成分及质量百分比为：C： 0.05%、Si：0.28%、Mn： 0.60%、Cr：11.0%、Mo： 0.21%、Cu： 0.07％、Ni：7.0%、Co： 0.16％、Al：0.040%、P≤0.018%、S≤0.010%、Nb：0.65%、Ti：0.18％、N：0.055%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本优选实施例的浇铸方法，包括以下步骤：a. 搅拌，将原料混合搅拌均匀；b.熔炼, 熔炼温度为1280℃，熔炼时间为60分钟；c. 浇铸，将熔融的合金熔体倒入浇道中，合金熔体流入到铸造模中，冷却形成圆形浇铸料。

本优选实施例中，所述螺栓用钢晶粒度≥9级。

本优选实施例中，所述螺栓用合金钢抗拉强度Rm：1320～1550MPa，屈服强度σs：1050～1220MPa，伸长率δ：12~15%，-20度冲击功Akv2≥55J。

本优选实施例中，所述圆形浇铸料表面光洁，圆柱度高，加工余量只需0.3mm, 经X射线探伤未发现气孔、裂纹、疏松，潮湿试验无锈蚀。

实施例 3

一种耐腐蚀抗疲劳螺栓用合金钢及浇铸方法，其特征在于：化学元素成分及质量百分比为：C： 0.055%、Si：0.28%、Mn： 0.70%、Cr：12.0%、Mo： 0.21%、Cu： 0.09％、Ni：7.2%、Co： 0.18％、Al：0.045%、P≤0.018%、S≤0.010%、Nb：0.65%、Ti：0.19％、N：0.065%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本优选实施例的浇铸方法，包括以下步骤：a. 搅拌，将原料混合搅拌均匀；b.熔炼, 熔炼温度为1100℃，熔炼时间为70分钟；c. 浇铸，将熔融的合金熔体倒入浇道中，合金熔体流入到铸造模中，冷却形成圆形浇铸料。

本优选实施例中，所述螺栓用钢晶粒度≥9级。

本优选实施例中，所述螺栓用合金钢抗拉强度Rm：1320～1550MPa，屈服强度σs：1050～1220MPa，伸长率δ：12~15%，-20度冲击功Akv2≥55J。

本优选实施例中，所述圆形浇铸料表面光洁，圆柱度高，加工余量只需0.3mm, 经X射线探伤未发现气孔、裂纹、疏松，潮湿试验无锈蚀。

本发明浇铸的圆形浇铸料，加工成螺栓，机械性能高、抗疲劳性能高，耐腐蚀，螺栓在潮湿试验箱中，潮湿试验的环境温度控制38-42℃之间，潮湿试验的环境湿度大于90％，24小时无锈蚀。

本发明的上述实施例，仅仅是清楚地说明本发明所做的举例，但不用来限制本发明的保护范围，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各项权利要求限定。