阅读说明：本技术 一种防盗型螺母及其加工工艺 (Anti-theft nut and processing technology thereof ) 是由 张书翰 于 2020-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种防盗型螺母及其加工工艺,属于机械零件加工技术领域。该防盗型螺母的成分及其质量百分比为：C0.36-0.42％,Si0.88-1.2％,Mn1.6-2.5％,P≤0.025％,S≤0.025％,Cr0.55-0.78％,Mo0.25-0.35％,V0.12-0.22％,Ti0.12-0.25％,Nb0.05-0.15％,余量为Fe和不可避免的夹杂。本发明防盗型螺母提高影响小成本低的硅和锰作为主要合金元素,并通过后期加工中的轧制和二次退火细化组织,提高螺母合金钢的强度和韧性,同时提高螺母的塑形性。(The invention relates to an anti-theft nut and a processing technology thereof, belonging to the technical field of mechanical part processing. The anti-theft nut comprises the following components in percentage by mass: 0.36 to 0.42 percent of C, 0.88 to 1.2 percent of Si, 1.6 to 2.5 percent of Mn, less than or equal to 0.025 percent of P, less than or equal to 0.025 percent of S, 0.55 to 0.78 percent of Cr0.25 to 0.35 percent of Mo0.12 to 0.22 percent of V, 0.12 to 0.25 percent of Ti0.05 to 0.15 percent of Nb0.05 to 0.15 percent of Ti, and the balance of Fe and inevitable impurities. According to the anti-theft nut, silicon and manganese which are small in influence and low in cost are used as main alloy elements, the structure is refined through rolling and secondary annealing in later processing, the strength and toughness of nut alloy steel are improved, and meanwhile the formability of the nut is improved.)

一种防盗型螺母及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种防盗型螺母及其加工工艺，属于机械零件加工技术领域。

背景技术

中国每年因机械部门构件连处接松动或人为盗窃破坏造成公共设施财产和人身安全损失可达上亿元之多，给国民经济的健康运行带来很大影响。现有的防盗螺母为冷墩一次成型不需要二道加工，表面热镀锌。内螺纹开有一对盲槽，截面呈弧形，其径向深度逆螺纹转向逐渐加大，二盲槽内设有二滚珠并配有专用塑料内衬套及塑料垫圈，以保证滚珠活动自如。顺时针旋紧螺母时，滚珠顺着弧型盲槽滚动，螺母塑料内衬套，将自动脱落。逆时针旋松螺母时，由于盲槽径向尺寸逐渐变小，滚珠被卡在螺纹内，无法旋松螺母，从而起到防盗作用。防盗螺母，已广泛用于国家电力铁塔和信号铁塔，操作方便、防盗效果极强。

然而防盗螺母在使用过程中对永久伸长量具有严格的要求，不允许发生过量变形，冷作强化非调质钢制作高强螺栓是在冷拉拔、冷镦和搓丝等冷作强化操作下直接制作，冷作强化后的变形组织状态决定着螺母紧固后的永久伸长性能，非调质钢由于未经过回火过程的稳定化处理，易发生塑性变形，永久伸长量较大，通过非调质钢制成的螺母的永久伸长性能也无法达到要求。

国内用作汽车紧固件螺栓的非调质钢主要有LF20Mn2、LF18Mn2、LF10MnSiTi等、国外主要有日本新日铁公司生产的NHF55、NHF60和NHF85；日本大同特殊钢公司生产的MC7和MC8。其特点是在低碳钢的基础上适当添加部分V、Nb、Ti、B等微合金元素，通过炼钢-轧制工艺生产成棒材或线材，其热轧材的性能一般不超过900MPa，为了提高强度，需进行冷拔变形，达到需要的强度，但牺牲了部分塑性，影响了螺栓的强韧性。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种强度高、塑性好、韧性强的综合性能高的防盗型螺母。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案得以实施：

一种防盗型螺母，所述的防盗型螺母的成分及其质量百分比为：C0.36-0.42％，Si0.88-1.2％，Mn1.6-2.5％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.55-0.78％，Mo0.25-0.35％，V0.12-0.22％，Ti 0.12-0.25％，Nb0.05-0.15％，余量为Fe和不可避免的夹杂。

作为优选，所述的防盗型螺母的成分及其质量百分比为：C0.38％，Si0.95％，Mn2.2％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.66％，Mo0.28％，V0.12-0.22％，Ti 0.16％，Nb0.08％，余量为Fe和不可避免的夹杂。

上述防盗型螺母的加工工艺，所述的加工方法包括如下步骤：

将化学成分如上述的合金熔炼并铸造成钢坯；

将钢坯先进行中频加热，再依次进行热轧、冷轧制成钢板；

将钢板先进行二次退火处理，再冷锻、螺纹加工得防盗型螺母成品。

作为优选，所述的中频加热的温度为960-1020℃，频率为15-25s。

作为优选，热轧具体为在920-940℃下热轧，然后以60-80℃/秒的冷却速度冷却至室温。

作为优选，冷轧采用多道冷轧轧制，每道冷轧工艺皆采用小变形量轧制。

作为优选，二次退火处理具体为：将钢板加热至750-760℃并保温2-5min，接着在2-3min中内冷却至580-620℃，在580-620℃下保温2-5min，然后冷却至室温；然后再加热至720-750℃并保温2-5min，接着在3-5min中内冷却至250-280℃，在250-280℃下保温2-5min，然后冷却至室温。

作为优选，加热的平均速度为20-50℃/秒。

与现有技术相比，本发明防盗型螺母提高影响小成本低的硅和锰作为主要合金元素，并通过后期加工中的轧制和二次退火细化组织，提高螺母合金钢的强度和韧性，同时提高螺母的塑形性。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

将化学成分如下的合金熔炼并铸造成钢坯：C0.38％，Si0.10％，Mn2.1％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.66％，Mo0.30％，V0.18％，Ti 0.16％，Nb0.1％，余量为Fe和不可避免的夹杂；

将钢坯先在990℃下进行中频加热，再在930℃下热轧，然后以70℃/秒的冷却速度冷却至室温，接着采用多道冷轧轧制成钢板，每道冷轧工艺皆采用小变形量轧制；

将钢板先进行二次退火处理具体为：将钢板以35℃/秒的平均速度加热至755℃并保温3min，接着在3min中内冷却至600℃，在600℃下保温3min，然后冷却至室温；然后以35℃/秒的平均速度加热至730℃并保温3min，接着在4min中内冷却至265℃，在265℃下保温3min，然后冷却至室温，再将退火后的钢板冷锻、螺纹加工得防盗型螺母成品。该防盗型螺母的拉伸强度690MPa，屈服强度970MPa，A20％，Z47％。

实施例2

将化学成分如下的合金熔炼并铸造成钢坯：C0.40％，Si0.96％，Mn2.3％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.72％，Mo0.28％，V0.2％，Ti 0.15％，Nb0.12％，余量为Fe和不可避免的夹杂；

将钢坯先在1000℃下进行中频加热，再在925℃下热轧，然后以65℃/秒的冷却速度冷却至室温，接着采用多道冷轧轧制成钢板，每道冷轧工艺皆采用小变形量轧制；

将钢板先进行二次退火处理具体为：将钢板以25℃/秒的平均速度加热至752℃并保温4min，接着在3min中内冷却至590℃，在590℃下保温4min，然后冷却至室温；然后以25℃/秒的平均速度加热至725℃并保温4min，接着在4min中内冷却至270℃，在270℃下保温4min，然后冷却至室温，再将退火后的钢板冷锻、螺纹加工得防盗型螺母成品。该防盗型螺母的拉伸强度680MPa，屈服强度960MPa，A20％，Z47％。

实施例3

将化学成分如下的合金熔炼并铸造成钢坯：C0.36％，Si1.2％，Mn1.6％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.78％，Mo0.25％，V0.22％，Ti 0.12％，Nb0.15％，余量为Fe和不可避免的夹杂；

将钢坯先在970℃下进行中频加热，再在935℃下热轧，然后以75℃/秒的冷却速度冷却至室温，接着采用多道冷轧轧制成钢板，每道冷轧工艺皆采用小变形量轧制；

将钢板先进行二次退火处理具体为：将钢板以50℃/秒的平均速度加热至760℃并保温2min，接着在2min中内冷却至620℃，在620℃下保温2min，然后冷却至室温；然后以50℃/秒的平均速度加热至750℃并保温2min，接着在3min中内冷却至280℃，在280℃下保温2min，然后冷却至室温，再将退火后的钢板冷锻、螺纹加工得防盗型螺母成品。该防盗型螺母的拉伸强度670MPa，屈服强度940MPa，A22％，Z48％。

实施例4

将化学成分如下的合金熔炼并铸造成钢坯：C0.42％，Si0.88％，Mn2.5％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.55％，Mo0.35％，V0.12％，Ti 0.25％，Nb0.05％，余量为Fe和不可避免的夹杂；

将钢坯先在960℃下进行中频加热，再在920℃下热轧，然后以60℃/秒的冷却速度冷却至室温，接着采用多道冷轧轧制成钢板，每道冷轧工艺皆采用小变形量轧制；

将钢板先进行二次退火处理具体为：将钢板以20℃/秒的平均速度加热至750℃并保温5min，接着在3min中内冷却至580℃，在580℃下保温5min，然后冷却至室温；然后以20℃/秒的平均速度加热至720℃并保温5min，接着在5min中内冷却至250℃，在250℃下保温5min，然后冷却至室温，再将退火后的钢板冷锻、螺纹加工得防盗型螺母成品。该防盗型螺母的拉伸强度660MPa，屈服强度930MPa，A22％，Z48％。

综上所述，本发明防盗型螺母提高影响小成本低的硅和锰作为主要合金元素，并通过后期加工中的轧制和二次退火细化组织，提高螺母合金钢的强度和韧性，同时提高螺母的塑形性。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。