一種7CrSiMnMoV擴徑錐體的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種7CrSiMnMoV擴徑錐體的熱處理方法，其步驟是：①堵孔、堵槽、涂耐高溫防氧化涂料完成準備工作；②大端朝下裝進底部為平面的工裝上，放入氣氛保護加熱爐內(nèi)，通氮氣驅(qū)趕空氣，完成裝爐工作；③控制升溫速度和溫度，通入氮氣+氨氣+甲醇，加熱；④控制升溫速度、溫度和時間，通入氮氣+甲醇保護，奧氏體化；⑤控制時間和溫度，硝鹽淬火；⑥控制時間和溫度，回火。經(jīng)過上述處理后的7CrSiMnMoV擴徑錐體，不會發(fā)生淬火裂紋、脫碳等缺陷，錐體材質(zhì)在淬火深度、抗彎強度、抗壓強度、沖擊韌性、硬度等各方面參數(shù)都有明顯提高，能滿足機械加工的需要，且機加工后不變形。
【專利說明】—種7CrSi MnMoV擴徑錐體的熱處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及7CrSiMnMoV擴徑錐體的熱處理方法，特別涉及一種形狀復(fù)雜的7CrSiMnMoV擴徑錐體的熱處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機械擴徑機用的擴徑模具-擴徑錐體作為成型鋼管的一種極為關(guān)鍵的模具，目前我國主要是從德國SMS MEER公司和荷蘭FONTIJINE GR0TNES公司購買，要求能穩(wěn)定擴管3^4萬支。
[0003]擴徑過程中，為使鋼管發(fā)生擴徑變形，擴徑錐體需要承受巨大的壓力和摩擦力，為了保證擴徑錐體的使用性能，目前采用鑄造的NiCrMoCu減摩鑄鐵和滲碳38CrMoAlA合金鋼制備。由于擴徑錐體的形狀復(fù)雜，長度可達到1300毫米，最小厚度達到10毫米，最大厚度達到100毫米，存在8?12個平面，8?12個T形槽，16?24個直徑為6?8毫米、長度為60(Γ800毫米的深孔，16?24個直徑為28?32毫米的螺紋孔。鑄造的NiCrMoCu減摩鑄鐵鑄造缺陷較多，淬火過程中易發(fā)生裂紋等缺陷；滲碳38CrMoAlA合金鋼滲碳淬火過程中變形，易導(dǎo)致后續(xù)機械加工使工作表面滲碳層被加工掉，降低擴徑錐體的耐磨性能的缺陷。鑄造NiCrMoCu減摩鑄鐵和滲碳38CrMoAlA合金鋼擴徑錐體出現(xiàn)的裂紋和低耐磨性嚴重影響鋼管的生產(chǎn)效率，嚴重時會造成擴徑模片和擴徑錐體卡死，帶來極大的損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有擴徑錐體存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種硬度高、錐體無裂紋、高耐磨性、高抗彎強度、高抗壓強度的7CrSiMnMoV擴徑錐體的熱處理方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案包括以下步驟:
Cl)準備:將機加工后的7CrSiMnMoV擴徑錐體表面涂f 3mm厚的RLHY_3f 33型耐高溫防氧化涂料；
(2)裝爐:大端朝下裝進底部為平面的工裝上，放入氣氛保護加熱爐內(nèi)，加熱前廣2小時通氮氣驅(qū)趕空氣；
(3)加熱:隨爐升溫，升溫至550°C，充氮氣+氨氣+甲醇，排氣點火，保溫2?4小時；氮氣通氣速度為5?10L/min，氨氣通氣速度為3飛L/min，甲醇加入速度為45?50滴/min ；
(4)奧氏體化:從550°C升溫至68(T70(TC后，通入氮氣+甲醇保護，氮氣通氣速度為5?10L/min，甲醇加入速度為60?90滴/min ;從68(T700°C升溫至860°C?880°C，保溫5?7小時，氮氣+甲醇通氣速度保持不變；
(5)淬火:7CrSiMnMoV擴徑錐體從氣氛爐中出爐，在空氣中預(yù)冷45?80秒，淬入1600C?180°C硝鹽浴中，保溫20?30分鐘，出硝鹽槽后擦干凈；
(6)回火:7CrSiMnMoV擴徑錐體放入井式回火爐中回火6?8小時，回火2次。
[0006]所述步驟(I)中還包括用螺栓堵底孔，鋼絲堵盲孔，T型鍵堵T型槽的步驟。
[0007]所述步驟(2)中通氮氣的通氣速度為5?10L/min。
[0008]所述步驟(3)中的隨爐升溫的升溫速度2(T30°C /min。
[0009]所述步驟(4)中的升溫至68(T70(TC后，升溫速度為1(T20°C /min。
[0010]所述步驟(4)中甲醇加入后，火焰長度>150mm。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明中7CrSiMnMoV擴徑錐體在氣氛保護下，脫碳層深度小于0.1_，淬火后基體組織為回火馬氏體，錐體無裂紋缺陷，淬火深度可達到錐體的整個橫截面，保證了機加工后錐體的硬度不降低，7CrSiMnMoV抗彎強度大于等于4000MPa，抗壓強度大于等于5200MPa，扭轉(zhuǎn)強度大于等于2000MPa，沖擊韌性大于等于140 J/cm2,硬度為57飛2HRC。采用上述熱處理工藝制備的7CrSiMnMoV擴徑錐體，滿足機械加工的需要，力學(xué)性能優(yōu)異，且機加工后不變形。

【具體實施方式】
[0012]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0013]下面的實施例只是用于詳細說明本發(fā)明，并不以任何方式限制發(fā)明的保護范圍。
[0014]實施例1:
本實施例模片為大型的7CrSiMnMoV擴徑錐體。
[0015]I)準備:將機加工后的7CrSiMnMoV擴徑錐體表面涂3mm厚的RLHY_3f 33型耐高溫防氧化涂料，用螺栓堵底孔，盲孔用鋼絲堵孔，T型鍵堵T型槽。
[0016]2)裝爐:大端朝下裝進底部為平面的工裝上，放入氣氛保護加熱爐內(nèi)，加熱前廣2小時通氮氣驅(qū)趕空氣，氮氣通氣速度為10L/min左右。
[0017]3)加熱:隨爐升溫，升溫速度20°C /min，升溫至550°C充氮氣+氨氣+甲醇，排氣點火，保溫4小時。氮氣通氣速度為10L/min左右，氨氣通氣速度為6L/min，甲醇加入速度為 50 滴 /min。
[0018]4)奧氏體化:從550°C升溫至700°C后，通入氮氣+甲醇保護，升溫速度為10°C /min,氮氣通氣速度為10L/min,甲醇加入速度為90滴/min,保證火焰長度>150mm。從700°C升溫至880°C，保溫7小時，氮氣+甲醇通氣速度保持不變。
[0019]5)淬火:7CrSiMnMoV擴徑錐體從氣氛爐中出爐，在空氣中預(yù)冷80秒，淬入160°C硝鹽浴中，保溫30分鐘，出硝鹽槽后擦干凈。
[0020]6)回火:7CrSiMnMoV擴徑錐體放入井式回火爐中回火8小時，回火2次。
[0021]經(jīng)過上述熱處理的擴徑錐體無裂紋缺陷，7CrSiMnMoV抗彎強度為4052MPa，抗壓強度為5243MPa，扭轉(zhuǎn)強度為2102MPa，沖擊韌性為148 J/cm2，硬度為58HRC。
[0022]實施例2:
本實施例模片為中小型的擴徑錐體。
[0023]I)準備:將機加工后的7CrSiMnMoV擴徑錐體表面涂2mm厚的RLHY_3f 33型耐高溫防氧化涂料，用螺栓堵底孔，盲孔用鋼絲堵孔。
[0024]2)裝爐:大端朝下裝進底部為平面的工裝上，放入氣氛保護加熱爐內(nèi)，加熱前f 2小時通氮氣驅(qū)趕空氣，氮氣通氣速度為7L/min。
[0025]3)加熱:隨爐升溫，升溫速度25°C /min，升溫至550°C充氮氣+氨氣+甲醇，排氣點火，保溫3小時。氮氣通氣速度為7L/min，氨氣通氣速度為5L/min，甲醇加入速度為48滴 /min。
[0026]4)奧氏體化:從550°C升溫至690°C后，通入氮氣+甲醇保護，升溫速度為15°C /min,氮氣通氣速度為7L/min,甲醇加入速度為70滴/min,保證火焰長度>150mm。從690°C升溫至870°C，保溫6小時，氮氣+甲醇通氣速度保持不變。
[0027]5)淬火:7CrSiMnMoV擴徑錐體從氣氛爐中出爐，在空氣中預(yù)冷60秒，淬入180°C硝鹽浴中，保溫2(Γ30分鐘，出硝鹽槽后擦干凈。
[0028]6)回火:7CrSiMnMoV擴徑錐體放入井式回火爐中回火7小時，回火2次。
[0029]經(jīng)過上述熱處理的擴徑錐體無裂紋缺陷，7CrSiMnMoV抗彎強度為4120MPa，抗壓強度為5321MPa，扭轉(zhuǎn)強度為2153MPa，沖擊韌性為151 J/cm2，硬度為61HRC。
[0030]采用上述熱處理工藝制備的7CrSiMnMoV擴徑錐體，不會發(fā)生淬火裂紋、脫碳等缺陷，錐體材質(zhì)在淬火深度、抗彎強度、抗壓強度、沖擊韌性、硬度等各方面參數(shù)都有明顯提高，滿足機械加工的需要，力學(xué)性能優(yōu)異，且機加工后不變形。
[0031]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本發(fā)明中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于上述所示的這些實施例，而是要符合與本發(fā)明所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種擴徑錐體的熱處理方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)準備:將機加工后的7031111107擴徑錐體表面涂廣3臟的此冊-3廣33型耐高溫防氧化涂料； (2)裝爐:大端朝下裝進底部為平面的工裝上，放入氣氛保護加熱爐內(nèi)，加熱前廣2小時通氮氣驅(qū)趕空氣； (3)加熱:隨爐升溫，升溫至5501，充氮氣+氨氣+甲醇，排氣點火，保溫2?4小時；氮氣通氣速度為5?1017111111，氨氣通氣速度為3?617111111，甲醇加入速度為45?50滴加化； (4)奧氏體化:從5501升溫至68(^7001后，通入氮氣+甲醇保護，氮氣通氣速度為5^101/111111,甲醇加入速度為60?90滴/-11 ；從680?7001升溫至8601?8801，保溫5?7小時，氮氣+甲醇通氣速度保持不變； (5)淬火:7031111107擴徑錐體從氣氛爐中出爐，在空氣中預(yù)冷45?80秒，淬入16000?1801硝鹽浴中，保溫20?30分鐘，出硝鹽槽后擦干凈； (6)回火:7031111107擴徑錐體放入井式回火爐中回火6?8小時，回火2次。
2.如權(quán)利要求1所述的7031111107擴徑錐體的熱處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中包括用螺栓堵底孔，鋼絲堵盲孔，X型鍵堵I型槽的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的7031111107擴徑錐體的熱處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中通氮氣的通氣速度為5?1017111111。
4.如權(quán)利要求1所述的7031111107擴徑錐體的熱處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中的隨爐升溫的升溫速度2(^301加化。
5.如權(quán)利要求1所述的7031111107擴徑錐體的熱處理方法，其特征在于，所述步驟(4)中的升溫至680?7001后，升溫速度為10?201加化。
6.如權(quán)利要求1所述的7031111107擴徑錐體的熱處理方法，其特征在于，所述步驟(4)中甲醇加入后,火焰長度?150111111。
【文檔編號】C21D1/18GK104451095SQ201410716374
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】王振生, 彭真, 楊雙雙, 宋力 申請人:湖南科技大學(xué)