本发明涉及螺栓,具体的,涉及一种耐腐蚀热镀锌螺栓及其制备方法。
背景技术:
1、螺栓是一种日常生活和工业生产中不可或缺的紧固件,由头部和螺杆组成。通过与螺母的配合使用,螺栓可用于连接和固定各种机械组件,其在各个领域的应用广泛,尤其应用在户外环境时,对螺栓的性能要求更高。热镀锌螺栓是一种经过热镀锌工艺处理的螺栓,对螺栓本体进行热镀锌处理可在一定程度上提高螺栓的整体性能,然而传统热镀锌螺栓本体的抗拉强度较差,并且镀锌层不均匀,当镀锌层不均匀时可能导致螺栓局部区域过薄,影响镀锌质量,而当其长期暴露在外部环境中时,这些过薄区域很容易受到侵蚀,从而影响螺栓的整体质量。因此,亟需研发一种抗拉强度好,并且镀锌层均匀、耐腐蚀性好的热镀锌螺栓,这对于提升螺栓的整体性能和使用寿命具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明提出一种耐腐蚀热镀锌螺栓及其制备方法,解决了相关技术中热镀锌螺栓中螺栓本体的抗拉强度差、镀锌层不均匀、耐腐蚀性差的问题。
2、本发明的技术方案如下:
3、本发明提出一种耐腐蚀热镀锌螺栓,由螺栓本体经助镀、热镀锌得到,所述螺栓本体由以下重量百分比的组分组成:
4、mn 0.18%~0.58%、te 0.02%~0.05%、bi 0.004%~0.015%、eu 0.05%~0.25%、ge0.015%~0.045%、ti 0.02%~0.06%、v 0.05%~0.10%、co 0.20%~0.50%、nb 0.05%~0.15%、c0.20%~0.30%、mo 0.10%~0.30%、b 0.002%~0.005%、s≤0.01%、p≤0.005%,其余为铁及不可避免的杂质。
5、作为进一步的技术方案,所述eu和mo的重量和与所述mn的重量比为1~2:1。
6、当eu和mo的重量和与mn的重量比为1~2:1时,可进一步提高热镀锌螺栓中螺栓本体的抗拉强度。
7、作为进一步的技术方案,所述eu和所述mo的重量比为1:1。
8、作为进一步的技术方案,所述热镀锌时,锌液由以下重量百分比的组分组成:
9、pb 0.01%~0.025%、fe 0.015%~0.025%、sn 0.15%~0.35%、in 0.015%~0.055%、al0.10%~0.20%、ti 0.004%~0.09%、nb 0.01%~0.06%,其余为锌及不可避免的杂质。
10、作为进一步的技术方案,所述in和nb的重量和与所述ti的重量比为2~5:1。
11、通过在锌液中加入in、nb和ti,利用三者的有效互补,可优化锌液的组成成分,从而有助于镀锌层中各组分均匀分布,从而提高镀锌层的均匀性以及热镀锌螺栓的耐腐蚀性。而当in和nb的重量和与ti的重量比为2~5:1时,可进一步提高镀锌层均匀性以及热镀锌螺栓的耐腐蚀性。
12、作为进一步的技术方案,所述in和所述nb的重量比为1:1。
13、作为进一步的技术方案,所述助镀时,助镀剂包括以下重量份的组分:
14、氯化锌30~40份、氯化铵10~15份、草酸钛钾2~18份、聚丙烯酰胺3~19份、木质素磺酸钙10~16份、水100份。
15、螺栓助镀时,助镀剂中包括草酸钛钾和聚丙烯酰胺,通过草酸钛钾和聚丙烯酰胺的并用,可有效提高螺栓的表面活性,提高助镀效果,从而在热镀锌时,可使螺栓与锌液中各组分更好地结合,既可进一步提高镀锌层均匀性,提高镀锌质量,又可进一步提高热镀锌螺栓的耐腐蚀性。
16、作为进一步的技术方案,所述草酸钛钾和所述聚丙烯酰胺重量比为1~3:1。
17、当草酸钛钾和聚丙烯酰胺的重量比为1~3:1时,可进一步提高镀锌层均匀性以及热镀锌螺栓的耐腐蚀性。
18、本发明还提出一种耐腐蚀热镀锌螺栓的制备方法,包括以下步骤:
19、s1、按螺栓本体重量百分比的组分熔炼、浇铸、冷却成型,得到螺栓毛坯;
20、s2、将所述螺栓毛坯进行热处理,冷镦,得到半成品螺栓,将所述半成品螺栓进行螺纹加工处理,得到螺栓本体;
21、s3、将所述螺栓本体经酸洗、水洗后,置于助镀剂中助镀,得到助镀后的螺栓;
22、s4、将所述助镀后的螺栓置于锌液中进行热镀锌处理后,经钝化、冷却,得到热镀锌螺栓。
23、作为进一步的技术方案,步骤s2中,所述热处理分为第一热处理和第二热处理,所述第一热处理时,温度为850~900℃,保温时间为60~80min,所述第二热处理时,温度为600~650℃,保温时间为80~100min。
24、作为进一步的技术方案,步骤s3中,所述酸洗时,采用质量分数为12%~18%的盐酸溶液。
25、作为进一步的技术方案,步骤s3中,所述水洗时,温度为75~85℃。
26、作为进一步的技术方案,步骤s3中,所述助镀时,时间为2~5min。
27、作为进一步的技术方案,步骤s4中,所述热镀锌处理时,锌液的温度为430~450℃,镀锌时间为20~30s。
28、作为进一步的技术方案,步骤s4中,所述钝化时,钝化液的温度为130~170℃,钝化时间为8~12min。
29、作为进一步的技术方案,步骤s4中,所述钝化时,钝化液包括以下重量份的组分:
30、酒石酸钾钠10~15份、氯化钴3~9份、硝酸钠3~6份、双氧水8~16份、水60份。
31、本发明的工作原理及有益效果为:
32、本发明中,通过对螺栓本体进行助镀和热镀锌处理,使得热镀锌螺栓具有良好的耐腐性能和均匀的镀锌层。通过优化螺栓本体的组成成分,增强了螺栓本体内部的结构稳定性,使得热镀锌螺栓中螺栓本体拥有了较高的抗拉强度,其中,通过加入eu、mo以及mn,利用三者的互补组合,显著提高了热镀锌螺栓中螺栓本体的抗拉强度。
1.一种耐腐蚀热镀锌螺栓,由螺栓本体经助镀、热镀锌得到,其特征在于,所述螺栓本体由以下重量百分比的组分组成:
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓,其特征在于,所述eu和mo的重量和与所述mn的重量比为1~2:1。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓,其特征在于,所述热镀锌时,锌液由以下重量百分比的组分组成:
4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓,其特征在于,所述in和nb的重量和与所述ti的重量比为2~5:1。
5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓,其特征在于,所述助镀时,助镀剂包括以下重量份的组分:
6.根据权利要求5所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓,其特征在于,所述草酸钛钾和所述聚丙烯酰胺重量比为1~3:1。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述热处理分为第一热处理和第二热处理,所述第一热处理时,温度为850~900℃,保温时间为60~80min,所述第二热处理时,温度为600~650℃,保温时间为80~100min。
9.根据权利要求7所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述热镀锌处理时,锌液的温度为430~450℃,镀锌时间为20~30s。
10.根据权利要求7所述的一种耐腐蚀热镀锌螺栓的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述钝化时,钝化液的温度为130~170℃,钝化时间为8~12min。
