一种扣压套管接头的制备方法技术

技术编号:14006197 阅读:171 留言:0更新日期:2016-11-17 01:00
本发明专利技术涉及一种扣压套管接头的制备方法,属于合金材料加工技术领域。所述的制备方法包括如下步骤:配料、冶炼、浇注、轧制成钢板;冷挤压成型:将钢材依次进行表面酸洗除锈、石灰石涂层、磷化处理,然后冷挤压成型得扣压套管接头坯件;将扣压套管接头坯件先加热到520‑540℃,然后加热至720‑750℃,再加热至820‑860℃用淬火油进行淬火处理,保温1‑3小时后在冰盐水中冷却至室温,然后在350‑420℃回火处理,保温1‑2小时,得扣压套管接头半成品;将扣压套管接头半成品经过脉冲电镀制得表面有镀铬层的扣压套管接头。本发明专利技术制得的扣压套管接头具有较高的硬度、强度、抗腐蚀性、耐温性等性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种扣压套管接头的制备方法,属于合金材料加工

技术介绍
众所周知,管道连接方法之一是法兰连接,法兰连接其优点是在常温下施工、节能。现有技术中,高压管道连接采用扣压法兰连接,在其管接头的管芯中设置有内芯套,这种具有内芯套的扣压管接头存在如下缺点:1.因设有内芯套,导致所连接管道实际管道通径变小,输送效率降低;2.扣压套管接头采用常规的合金钢制成,耐磨性、耐介质、耐氧化、耐腐蚀较为一般;3.扣压套管接头大都采用无缝钢管车床机加工而成,材料利用率仅40%,不仅浪费材料,而且加工难度大,周期长。因此扣压套管接头无论是在性能尤其是耐磨性、密封性,还是使用寿命都有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以制得表面硬度高、强度高、耐磨性好、耐腐蚀性好的扣压套管接头的制备方法。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现:一种扣压套管接头的制备方法,所述的制备方法包括如下步骤:原料炼钢:按扣压套管接头成分的质量百分比配料,熔炼成钢水,钢水经冶炼、浇注、轧制成钢板;冷挤压成型:将钢材依次进行表面酸洗除锈、石灰石涂层、磷化处理,然后冷挤压成型得扣压套管接头坯件;热处理:将扣压套管接头坯件先加热到520-540℃,然后加热至720-750℃,再加热至820-860℃用淬火油进行淬火处理,保温1-3小时后在冰盐水中冷却至室温,然后在350-420℃回火处理,保温1-2小时,得扣压套管接头半成品;电镀:将扣压套管接头半成品经过脉冲电镀制得表面有镀铬层的扣压套管接头,其中脉冲频率为3.2-3.5Hz,电流密度60-68A/dm2,镀液温度为50-55℃。本专利技术扣压套管接头的制备方法经冷挤压成型后先经过淬火加高温回火的双重热处理,然后经过脉冲电镀,在扣压套管接头表面形成耐腐蚀、耐磨的镀铬层。扣压套管接头的淬火加高温回火的双重热处理可使扣压套管接头具有良好的综合机械性能。采用脉冲电镀,当电流导通时,阴极表面附近液体中的金属离子被快速沉积;电流关断时,本体电解液中的被镀金属离子向近阴极区扩散,使阴极表面附近液体中的金属离子的浓度得到恢复。因此脉冲电镀具有较好的平整镀层的能力,易得到光滑明亮的镀层。脉冲电镀与直流电镀不同,后者只有一个独立的变量,即电流密度;而脉冲电镀的独立变量有3个,即脉冲频率、占空比和电流密度。而脉冲频率极大地影响镀铬层的微观表面形貌,一般的脉冲频率为3.0Hz,且当频率高于或低于3.0Hz时,都将影响铬镀层的微观相貌质量,降低镀层致密度,产生裂纹的倾向性增大,表面粗糙度升高。其原因在于当频率过高时,在下一个导通时间到来时,阴极附近的金属离子浓度未能在关断时间内恢复,随电镀还原反应的持续进行,阴极附近的金属离子逐渐消耗,该处的金属离子浓度与镀液中的金属离子浓度出现浓差极化,并不断加大,导致金属离子向阴极表面移动不充分,促使阴极表面的晶体生长速度大于其形成速度,成核率减小,致使镀层晶粒粗大,沉积层表面粗糙,严重影响沉积层的质量。但是本专利技术扣压套管接头在脉冲电镀时已经先通过冷挤压成型再经过淬火加高温回火的双重热处理,已经一定程度影响了扣压套管接头表面的组织,此时需要更高的脉冲频率影响镀铬层的微观表面形貌。在本专利技术扣压套管接头的制备中,将脉冲频率提高至3.2-3.5Hz,可细化镀铬层晶粒,减小镀层表面粗糙度,增加沉积层的致密度,减少微裂纹的形成。经不断试验发现,在50-55℃下,将脉冲频率控制在3.2-3.5Hz,电流密度60-68A/dm2,可得到晶粒细小,组织致密,表面粗糙度低和无裂纹的镀铬层,进而提高扣压套管接头的耐磨性、耐温性、耐蚀性。另外,在高温回火时会出现二次硬化效应。随着回火温度的升高,钢的强度、硬度降低,塑性、韧性升高。因为本专利技术扣压套管接头原料中含有Mo、Ti、Nb、Ce和La等元素,提高了钢的回火抗力;在380℃以上温度回火时析出合金碳化物而产生二次硬化,强度和硬度随回火温度的升高变化不大;但当回火温度高于约420℃,强度和硬度急剧下降;在C原子的同溶强化作用逐渐消失和合金元素的弥散强化作用逐渐加强的共同作用下,随着回火温度的升高,塑性变化不大,而韧性不受弥散强化效应的影响,所以大幅度提高。而淬火温度的提高,本专利技术的扣压套管接头受晶粒粗化和二次硬化效应的综合影响,其强度和硬度表现出先升后降的趋势,强度由升到降的临界奥氏体化温度约为880℃,塑性和韧性逐渐下降,且韧性下降的速度较快。所述扣压套管接头的成分及质量百分比为:C:0.18-0.28%、Cr:6.5-7.2%,Mo:0.32-0.45%,B:0.005-0.02%、Ti:0.02-0.08%、Nb:0.01-0.015%、Ce:0.02-0.08%、La:0.02-0.08%,P≤0.02%、S≤0.02%,余量为Fe。本专利技术扣压套管接头的合金钢为冷镦钢,该冷镦钢大幅度提高了Cr、Mo的含量,省去了省去了锰、硅等元素,并添加了钛、硼以及稀土元素Ce和La,不仅净化钢液控制夹杂物形态,改善一次组织,而且有固溶强化和沉淀强化的作用,又有良好的塑性,发挥微量稀土元素强抑制局域弱化作用,起到综合改善钢的性能,进而提高本专利技术扣压套管接头的力学性能及机械性能,使其具有较高的耐磨性和范围较宽的耐温性,并提高其使用寿命长。在该冷镦钢中,若碳含量过低,在制备过程中的热处理后会严重影响冷镦钢的强度和硬度,若碳含量偏高,则塑性低,在冷挤压过程中极其造成开裂。本专利技术扣压套管接头的合金钢中加入了0.005-0.02%B,用以改善钢的致密性和热轧性能,提高扣压套管接头的强度。虽然含硼冷镦钢有淬透性好、成本低的特点,但由于硼元素是一个敏感元素,其成分范围需要较好的确定。若硼含量过低,达不到提高钢材淬透性的作用;若硼含量过高,又会使钢发脆,钢材在生产过程中容易产生裂纹。另外,如果加入钢中的硼元素被氧化或氮化,都会使硼失去淬透性,因此本专利技术冷镦钢中同时加入0.02-0.08%Ti防止硼元素被氮化。在本专利技术扣压套管接头的合金钢中同时加入了可细化晶粒的Mo、Nb,弥散强化,两种元素的同时添加,以及与其他组分的之间的配比,可将使各元素及其元素之间的有益作用同时最大化地发挥出来,大幅度提高合金钢的强度、硬度、耐腐蚀性、耐磨性。其中,加入0.32-0.45%Mo,使钢晶粒细化,提高淬透性和热强性能,抑制合金钢由于淬火引起的脆性,还可在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力。Nb在细化晶粒的同时降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度及耐腐蚀性。另外,本专利技术扣压套管接头合金钢中加入有0.02-0.08%Ce和0.02-0.08%La,Ce和La在碳结钢中的存在形式有稀土硫化物、稀土硫氧化物、固溶与稀土金属间化合物,其中稀土硫化物、固溶与稀土金属间化合物的化学性质不稳定,极易溶解于腐蚀介质中,释放出稀土Ce3+、La3+并在阴极区域沉淀从而减缓腐蚀的进行。碳结钢中加入稀土使钢腐蚀电位负移,自腐蚀电流密度减小,阴极反应受到阻碍,耐蚀性能得到提高,加入钢中的稀土元素起到了阴极缓蚀剂的作用。随着稀土含量的增加其锈层厚度减小所造成的。电荷迁移电阻与钢基体的腐蚀速度直接相关,电荷迁移电阻的增加表明随着稀土含量的增加,钢基体的腐蚀程度减轻,耐蚀性能得到提高。钢中硫、磷等杂质元素本文档来自技高网...
一种扣压套管接头的制备方法

【技术保护点】
一种扣压套管接头的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:原料炼钢:按扣压套管接头成分的质量百分比配料,熔炼成钢水,钢水经冶炼、浇注、轧制成钢板;冷挤压成型:将钢材依次进行表面酸洗除锈、石灰石涂层、磷化处理,然后冷挤压成型得扣压套管接头坯件;热处理:将扣压套管接头坯件先加热到520‑540℃,然后加热至720‑750℃,再加热至820‑860℃用淬火油进行淬火处理,保温1‑3小时后在冰盐水中冷却至室温,然后在350‑420℃回火处理,保温1‑2小时,得扣压套管接头半成品;电镀:将扣压套管接头半成品经过脉冲电镀制得表面有镀铬层的扣压套管接头,其中脉冲频率为3.2‑3.5Hz,电流密度60‑68A/dm2,镀液温度为50‑55℃。

【技术特征摘要】
1.一种扣压套管接头的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:原料炼钢:按扣压套管接头成分的质量百分比配料,熔炼成钢水,钢水经冶炼、浇注、轧制成钢板;冷挤压成型:将钢材依次进行表面酸洗除锈、石灰石涂层、磷化处理,然后冷挤压成型得扣压套管接头坯件;热处理:将扣压套管接头坯件先加热到520-540℃,然后加热至720-750℃,再加热至820-860℃用淬火油进行淬火处理,保温1-3小时后在冰盐水中冷却至室温,然后在350-420℃回火处理,保温1-2小时,得扣压套管接头半成品;电镀:将扣压套管接头半成品经过脉冲电镀制得表面有镀铬层的扣压套管接头,其中脉冲频率为3.2-3.5Hz,电流密度60-68A/dm2,镀液温度为50-55℃。2.根据权利要求1所述的扣压套管接头的制备方法,其特征在于,所述扣压套管接头的成分及质量百分比为:C:0.18-0.28%、Cr:6.5-7.2%,Mo:0.32-0.45%,B:0.005-0.02%、Ti:0.02-0.08%、Nb:0.01-0.015%、Ce:0.02-0.08%、La:0.02-0.08%,P≤0.02%、S≤0.02%,余量为Fe。3.根据权利要求2所述的扣压套管接头的制备方法,其特征在于,所述扣压套管接头的成分及质量百分比为:C:0.20-0.2...

【专利技术属性】
技术研发人员:董阿能
申请(专利权)人:宁波市鄞州亚大汽车管件有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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