【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁材料领域，具体涉及一种钢丝螺套用圆钢丝、淬火工艺及钢丝螺套。
技术介绍
1、钢丝螺套作为一种高性能紧固件，在航空航天、汽车制造、精密机械和电子设备等领域具有重要应用价值，尤其在高强度连接件和抗振动设备中，其性能直接关系到产品的可靠性和使用寿命。作为钢丝螺套的核心材料，圆钢丝需要具备优异的强度、耐磨性和抗疲劳性能，以承受复杂环境下的高强度机械载荷和长期动态疲劳作用。在航空航天领域，钢丝螺套用于关键部件的高强度螺纹连接，要求圆钢丝能够在极端温度和高振动环境下保持稳定性能；在汽车制造中，钢丝螺套需承受持续的振动和应力循环，材料必须具有高强度和优异的抗疲劳性能以避免失效；而在精密机械中，其耐磨性至关重要，以确保在频繁装配和拆卸中保持一致的性能表现。这些应用场景对钢丝螺套用圆钢丝的性能提出了极高的要求，特别是强度、耐磨性和抗疲劳性能之间的平衡优化，直接影响到产品的整体性能和使用寿命。满足这些性能需求，不仅能够显著提升钢丝螺套在高端应用中的可靠性，还能拓宽其在极端环境中的应用范围，推动紧固件材料的技术革新和行业进步，从而为高性能机械和设备的安全性和使用寿命提供有力保障。
2、目前，针对钢丝螺套用圆钢丝的研究和开发已取得一定进展，但在满足高强度、耐磨性和抗疲劳性能的综合需求方面仍存在明显不足。如公开号为cn201982456u的中国专利公开了一种钢丝螺套，专利中未涉及任何针对材料微结构强化的措施，但在实际应用中仍面临高强度与抗疲劳性能难以兼顾的问题，尤其是在高应力循环条件下易发生疲劳失效，限制了其在高端设备中的使
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种钢丝螺套用圆钢丝、淬火工艺及钢丝螺套，解决目前钢丝螺套用圆钢丝及在钢丝螺套强度、耐磨和抗疲劳性能不足的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：
3、一种钢丝螺套用圆钢丝，所述圆钢丝的化学组分按重量百分比包括：0.10～0.22％c、10.0～13.5％cr、0.50～0.60％si、0.30～0.35％mn、0.15～0.25％ni、0.01～0.03％mo、0.15～0.20％cu、0.005～0.007％ti、0.001～0.002％s、0.025～0.035％p、0.001～0.002％al、0.085～0.090％v、0.008～0.012％co、0.008～0.012％nb，余量为fe和不可避免的杂质。
4、进一步地，所述的钢丝螺套用圆钢丝含有变形孪晶，其平均宽度为30～65nm，平均密度为1.1×1012～3.5×1012cm-2；
5、所述的钢丝螺套用圆钢丝含有短棒状的ni3(ti,al)沉淀相，所述的ni3(ti,al)沉淀相的平均宽度为5.0～15nm，平均长度为50～145nm。
6、进一步地，所述的钢丝螺套用圆钢丝中短棒状的ni(ti,al)沉淀相呈弥散分布在基体晶粒内部，其间距为20～50nm；
7、所述的ni3(ti,al)沉淀相和基体中的α-fe之间的界面为半相干界面；界面错配度为1.5％～3.0％。
8、进一步地，所述的钢丝螺套用圆钢丝的位错密度为5.0×1014～1.0×1015m-2。
9、所述的钢丝螺套用圆钢丝的基体晶粒经过再分配处理后细化至平均晶粒尺寸为1.5～3.0μm，晶粒内表现出{111}织构特征；
10、所述的钢丝螺套用圆钢丝中，ni(ti,al)沉淀相与α-fe基体界面处的残余压应力分布范围为200～400mpa。
11、进一步地，所述的钢丝螺套用圆钢丝中大角度晶界和小角度晶界比值为(55～70)：(30～45)。
12、本专利技术还提供一种钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，包括以下步骤：
13、s1：将圆钢丝的热轧盘条进行预处理去除表面杂质；
14、s2：将经过所述步骤s1处理获得的圆钢丝进行奥氏体化处理获得奥氏体盘条；
15、s3：将所述奥氏体盘条进行初次淬火处理获得马氏体盘条；
16、s4：将所述马氏体盘条依次进行再分配处理和二次淬火处理得到钢丝螺套用圆钢丝成品；
17、s5：将所述钢丝螺套用圆钢丝成品进行拉拔加工获得钢丝螺套用圆钢丝
18、进一步地，所述步骤s1中的预处理工艺为：将圆钢丝的热轧盘条置于酸洗槽中，加入10wt.％的稀硝酸溶液，保持搅拌5～10min，酸洗去除表面氧化皮，酸洗完成后，将热轧盘条用去离子水冲洗3次，冲洗的热轧盘条置于70～80℃的热风干燥箱中干燥30～60min。
19、进一步地，所述步骤s2中的奥氏体化处理工艺为：将预处理后的热轧盘条放入加热炉中，以5～10℃/min的升温速率加热至1100～1150℃，保温3.0～5.0min，完成奥氏体化处理获得奥氏体盘条。
20、进一步地，所述步骤s3中的初次淬火的工艺为：将步骤s2中获得的奥氏体盘条放入180～200℃的油浴中进行淬火，并在油浴中保持60～70s获得马氏体盘条。
21、进一步地，所述的s4的二次淬火的工艺为：将所述马氏体盘条放入420～450℃的盐浴熔盐中，保温30～60min完成再分配处理，接着进行室温水淬，获得钢丝螺套用圆钢丝成品。
22、进一步地，所述步骤s5中的拉拔加工的工艺为：将钢丝螺套用圆钢丝成品表面涂上润滑剂，然后经过3～5道次拉拔，每个道次拉拔变形量为5～10％，最终获得钢丝螺套用圆钢丝。
23、本专利技术采用多步骤淬火工艺的设计主要用于增强钢丝螺套用圆钢丝的强度、耐磨性和抗疲劳性能，通过对淬火过程的精细调控，实现材料性能的显著提升。淬火工艺的核心在于通过奥氏体化处理、初次淬火、再分配处理和二次淬火的相互协同，优化材料的微观组织和相结构。在奥氏体化处理阶段，通过将材料加热至1100～1150℃并以5～10℃/min的升温速率均匀升温，确保碳化物充分溶解并形成均匀的奥氏体组织，为后续淬火转变提供理想的组织基础，同时通过短时间保温抑制晶粒长大，以提升材料的韧性。在初次淬火过程中，通过将奥氏体盘条迅速淬入180～200℃的油浴并保持60～70秒，奥氏体转变为马氏体，显著提升材料硬度和强度，同时通过精准控制冷却速率减少热应力和内裂纹的形成。再分配处理及二次淬火通过将马氏体盘条置于420～450℃的盐浴熔盐中保温30～60分钟后快速水淬，一方面细化晶粒以进一步地提升强度，另一方面诱导弥散分布的析出相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钢丝螺套用圆钢丝，其特征在于，所述圆钢丝的化学组分按重量百分比包括：0.10～0.22％C、10.0～13.5％Cr、0.50～0.60％Si、0.30～0.35％Mn、0.15～0.25％Ni、0.01～0.03％Mo、0.15～0.20％Cu、0.005～0.007％Ti、0.001～0.002％S、0.025～0.035％P、0.001～0.002％Al、0.085～0.090％V、0.008～0.012％Co、0.008～0.012％Nb，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的钢丝螺套用圆钢丝，其特征在于，所述圆钢丝含有变形孪晶，其平均宽度为30～65nm，平均密度为1.1×1012～3.5×1012cm-2；
3.如权利要求2所述的钢丝螺套用圆钢丝，其特征在于，所述圆钢丝的位错密度为5.0×1014～1.0×1015m-2；
4.一种钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，所述步骤S1中的预处理工艺为：将圆钢丝的热轧盘条置于
6.如权利要求5所述的钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，所述步骤S2中的奥氏体化处理工艺为：将预处理后的热轧盘条放入加热炉中，以5～10℃/min的升温速率加热至1100～1150℃，保温3.0～5.0min，完成奥氏体化处理获得奥氏体盘条。
7.如权利要求6所述的钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，所述步骤S3中的初次淬火的工艺为：将步骤S2中获得的奥氏体盘条放入180～200℃的油浴中进行淬火，并在油浴中保持60～70s获得马氏体盘条。
8.如权利要求7所述的钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，所述的S4的二次淬火的工艺为：将所述马氏体盘条放入420～450℃的盐浴熔盐中，保温30～60min完成再分配处理，接着进行室温水淬，获得钢丝螺套用圆钢丝成品。
9.如权利要求8所述的钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，所述步骤S5中的拉拔加工的工艺为：将钢丝螺套用圆钢丝成品表面涂上润滑剂，然后经过3～5道次拉拔，每个道次拉拔变形量为5～10％，最终获得钢丝螺套用圆钢丝。
10.一种钢丝螺套，其特征在于，所述钢丝螺套的制备方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种钢丝螺套用圆钢丝，其特征在于，所述圆钢丝的化学组分按重量百分比包括：0.10～0.22％c、10.0～13.5％cr、0.50～0.60％si、0.30～0.35％mn、0.15～0.25％ni、0.01～0.03％mo、0.15～0.20％cu、0.005～0.007％ti、0.001～0.002％s、0.025～0.035％p、0.001～0.002％al、0.085～0.090％v、0.008～0.012％co、0.008～0.012％nb，余量为fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的钢丝螺套用圆钢丝，其特征在于，所述圆钢丝含有变形孪晶，其平均宽度为30～65nm，平均密度为1.1×1012～3.5×1012cm-2；
3.如权利要求2所述的钢丝螺套用圆钢丝，其特征在于，所述圆钢丝的位错密度为5.0×1014～1.0×1015m-2；
4.一种钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的钢丝螺套用圆钢丝的淬火工艺，其特征在于，所述步骤s1中的预处理工艺为：将圆钢丝的热轧盘条置于酸洗槽中，加入10wt.％的稀硝酸溶液，保持搅拌5～10min，酸洗去除表面氧化皮，酸洗完成后，将热轧盘条用...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔万新，
申请(专利权)人：无锡务达机械科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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