[0001] 本发明涉及机械零件加工领域，尤其涉及抗腐蚀抗色变合金螺母连接件及其制备方法。

[0002] 螺母就是螺帽,与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件，所有生产制造机械必须用的一种元件根据材质的不同，分为碳钢、不锈钢、有色金属（如铜）等几大类型。例如：自锁螺母、防松螺母、锁紧螺母、四爪螺母、螺母、螺母、旋入螺母保险螺母、细杆螺钉连接螺母自锁六角盖形螺母、专用地脚螺钉用螺母、六角冕形薄螺母、吊环螺母。嵌入式滚花铜螺母主要的作业方式是注塑，加热后嵌入到塑料件里面或是直接模具注塑，如果采用模具注塑，PA/NYLOY/PET的熔点都在200°C以上，嵌入螺母被热熔进塑件后温度迅速变高，注塑成型后，塑料体迅速冷却结晶变硬，如果嵌入螺母温度还处在高温，那就有可能倒至铜螺母与塑料件接触的地方开始松脱或出现裂缝。所以在嵌入螺母的注塑中都使用铜材质的螺母而不是碳钢螺母。

[0003] 螺母的强度与使用寿命与螺栓的铸造材料，以及铸造材料中的各种微量合金元素的数量有的密不可分的关系，传统的螺栓所采用的钢材料存在合金元素的组成成分杂乱，不能起到应有的效果，且传统的炼钢方法也存在缺陷，导致钢水中的杂质难以去除，影响螺母的多方面机械性能，尤其是钢水精炼调渣剂的使用方法不当，中国专利钢水精炼调渣剂：申请号：00107235.8的专利文件中指出了一种钢水精炼调渣剂,它含有(重量%):CaO20～
45%,Al2O320～45%,金属Al、Si、Ca、Ba、Re中的一种或几种5～15%,CaF24～6%,SiO2≤10%,MgO≤10%。该精炼调渣剂可具有预熔固溶体的结构。用该精炼调渣剂处理过的钢水含有很低的硫、氧和夹杂物，但是文件中的精炼调渣剂存在成分种类少，且制备方法简单，难以达到理想的效果，且方法单一，并没有指出与其他加工方法互相结合的方案，同时也没有指出其后续的机械铸造和加工工艺的完整配套技术方案，本文结合现有技术，给出提高螺母整体机械性能的完整加工工艺。

[0004] 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种采用多种合金混合冶炼，经过多道加工工艺处理，提高螺母耐磨性能的抗腐蚀抗色变合金螺母连接件及其制备方法。

[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种抗腐蚀抗色变合金螺母连接件，其特征在于，包括以下重量份组分：锰1.25-1.3、铬2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、铜0.4-0.45、钛0.02-0.06、钨0.15-0.20、钼0.6-
0.9、铌0.4-0.6、钴0.03-0.05、锡0.002-0.006、精炼调渣剂20-25，余量为铁和不可避免的杂质，所述精炼调渣剂由以下重量份原料组成：铝矾土20-45、大理石15-25、石英砂19-44、钡5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、硅微粉4-8、电熔镁粉6-7、钠长石5-10、铝丸2-5；所述精炼调渣剂的制备方法为：将铝矾土、大理石、硅微粉、电熔镁粉、石英砂、钡、活性石灰、氟石膏、钠长石、铝丸加适量的水混合，再制成球状，然后放入竖炉中用焦炭作燃料预熔，预熔温度为1400-1500℃，再搅拌均匀，液态渣再经过液氮快速冷却，再放入球磨机中研磨成粉末状即得；
所述抗腐蚀抗色变合金螺母连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将按重量计的原料锰、铬、硅、碳、铜、钛、钨、钼、铌、钴、锡和铁放入预热炉，将熔炼原料预热至250℃-350℃后放入感应炉中进行熔炼，控制温度在1500-1600℃，在依次铝质还原剂、钙质冶金辅料，再用惰性物封炉口；
（2）待炉料融化约90%左右时平稳搅拌，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中，每炉次在熔化过程中进行2-5次炉底搅拌，熔体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，取样温度不得低于1400℃，根据取样分析的结果，进行脱硫、脱氧，再加入部分精炼调渣剂进行一次精炼、后间隔30-35分钟后再进行添加剩余精炼调渣剂进行二次精炼，获得钢水；
（3）将铁模放入芯子窑中加热，然后逐一进行造型，控制温度在200-230℃，利用低压
0.4-0.5MPa压缩空气将流态覆膜砂吹入型腔，覆盖均匀，将钢水倒入铁模中浇铸形成螺母连接件胚件；
（4）将螺母连接件胚件加热到400-450℃，保持3-4小时，再在30-40分钟内升温至750-
800℃，用淬火油进行淬火冷,却，再将淬火后的螺母连接件在380-400℃下进行回火35-45分钟，再从回火炉中取出放入280-300℃的回火油中冷却，将热处理后的螺母连接件进行车削加工，获得成品；
（5） 将成品打磨去除毛刺和碎屑，再放入60-70℃、浓度为20-23 g/L碳酸钠溶液中碱洗去油，再将螺母放入熔融的锡熔体中进行热度锡，即得。

[0006] 本发明在高碳钢的基础上添加锰、铬、硅、碳、铜、钛、钨、钼、铌、钴、锡等微量合金元素，这样铬、锰的添加增加了耐磨性和耐腐蚀性，且添加了钨、钼等元素的添加保持了足够的硬度，本发明使用精炼调渣剂用于钢水的熔炼，能使钢水中的杂质进一步减低，提高钢水的纯度，取出氧化夹杂物，通过多次精炼和取样分析技术，严格控制钢水的质量，且本发明采用铁模覆沙工艺，铁型的刚性能转变球铁在凝固过程中石墨化膨胀方向，由向外膨胀变为向内膨胀，实现了石墨化膨胀自补缩无冒口铸造；由于覆砂层薄，型腔不易变形，导致铸件的精度大为提高；覆砂层的存在提高了铸件的使用寿命，降低了生产成本；本发明通过合理控制铸后处理温度，提高铸件的机械性能，且采用热镀锡提高了螺母的抗腐蚀抗色变。

[0007] 一种抗腐蚀抗色变合金螺母连接件，其特征在于，包括以下重量份组分：锰1.25-1.3、铬2.1-2.2、硅0.7-0.75、碳1.22-1.35、铜0.4-0.45、钛0.02-0.06、钨0.15-0.20、钼
0.6-0.9、铌0.4-0.6、钴0.03-0.05、锡0.002-0.006、精炼调渣剂20-25，余量为铁和不可避免的杂质，所述精炼调渣剂由以下重量份原料组成：铝矾土20-45、大理石15-25、石英砂19-
44、钡5-10、活性石灰10-11、氟石膏9-10、硅微粉4-8、电熔镁粉6-7、钠长石5-10、铝丸2-5；
所述精炼调渣剂的制备方法为：将铝矾土、大理石、硅微粉、电熔镁粉、石英砂、钡、活性石灰、氟石膏、钠长石、铝丸加适量的水混合，再制成球状，然后放入竖炉中用焦炭作燃料预熔，预熔温度为1400-1500℃，再搅拌均匀，液态渣再经过液氮快速冷却，再放入球磨机中研磨成粉末状即得；
所述抗腐蚀抗色变合金螺母连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将按重量计的原料锰、铬、硅、碳、铜、钛、钨、钼、铌、钴、锡和铁放入预热炉，将熔炼原料预热至250℃-350℃后放入感应炉中进行熔炼，控制温度在1500-1600℃，在依次铝质还原剂、钙质冶金辅料，再用惰性物封炉口；
（2）待炉料融化约90%左右时平稳搅拌，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中，每炉次在熔化过程中进行2-5次炉底搅拌，熔体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，取样温度不得低于1400℃，根据取样分析的结果，进行脱硫、脱氧，再加入部分精炼调渣剂进行一次精炼、后间隔30-35分钟后再进行添加剩余精炼调渣剂进行二次精炼，获得钢水；
（3）将铁模放入芯子窑中加热，然后逐一进行造型，控制温度在200-230℃，利用低压
0.4-0.5MPa压缩空气将流态覆膜砂吹入型腔，覆盖均匀，将钢水倒入铁模中浇铸形成螺母连接件胚件；
（4）将螺母连接件胚件加热到400-450℃，保持3-4小时，再在30-40分钟内升温至750-
800℃，用淬火油进行淬火冷,却，再将淬火后的螺母连接件在380-400℃下进行回火35-45分钟，再从回火炉中取出放入280-300℃的回火油中冷却，将热处理后的螺母连接件进行车削加工，获得成品；
（5）将成品打磨去除毛刺和碎屑，再放入60-70℃、浓度为20-23 g/L碳酸钠溶液中碱洗去油，再将螺母放入熔融的锡熔体中进行热度锡，即得。