一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，该工艺包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温150分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温150分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却1分10秒，然后将钎体及钎尾露出水面，钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心圆钢钎杆放入200℃硝盐炉中保温6小时，然后水冷却至室温。本发明专利技术提高了合金结构钢实心钎杆的抗冲击力、抗断裂、抗磨损能力和使用寿命。

Heat treatment process for alloy structural steel solid drill rod

The invention discloses a heat treatment process of alloy structural steel solid rod, the process includes normalizing, quenching and tempering process; normalizing process is the solid drill rod is heated to 880 DEG C for 150 minutes, followed by air cooling to room temperature; quenching process is already cooled to room temperature solid rod again heated to 870 DEG C for 150 minutes, then the whole solid rod into the water quenching in 1 minutes and 10 seconds, and then the drill body and the drill bit tail out of the water, continue to cooling in the water, the drill body and the drill tail again after 1 minutes will be exposed not into the water cooling to room temperature; tempering process will have solid steel rod after quenching into 200 DEG C in nitrate furnace heat for 6 hours, and then cooled to room temperature water. The invention improves the impact resistance, the breaking resistance, the abrasion resistance and the service life of the alloy structural steel solid drill rod.

【技术实现步骤摘要】
一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺
本专利技术涉及一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，属于钎具热处理

技术介绍
液压破碎锤通过活塞运动产生的高强度爆发力撞击钎杆，钎杆把这种力量传送到需要破碎的物体上，得到对其进行破碎。钎杆头部接触需破碎的物体，对其硬度及耐磨性要求较高，故要求硬度高，HRC50～54，而尾部接触活塞，硬度过高会对活塞造成破坏，导致拉缸，危害性较大，所以要求硬度稍低，HRC46～48；现有的钎具多为一致硬度，容易造成钎头翻边或折断，磨损其液压破碎锤缸体和活塞。钎杆是液压破碎锤必用备件，易损件。其结构多为整体式锻件或圆钢机加工成成品，规格较大，比普通工程和家用钎具大，加工难，特别是热处理工艺。现有技术中多为小规格钎具热处理工艺方法，并且好加工和掌握热处理工艺方法，大规格的钎杆加工，热处理性能参数难掌握，工程情况越来越复杂，开掘破碎难度越来越大，因此钎杆的抗冲击、耐疲劳的机械性要求也越来很高，因此热处理工艺已具有新的挑战和探索，要求钎杆要具有高的硬度和高冲击韧性，以致抗磨损，要求不磨损其本身或磨损相配使用的工件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，以使钢钎头部硬度高，尾部硬度低，从而提高钢钎的抗磨损、抗疲劳和、抗冲击性能。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术的一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温140～160分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温140～160分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却50秒～1分30秒，然后将实心钎杆的钎体及钎尾露出水面，实心钎杆的钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入190℃～210℃硝盐炉中保温5～7小时，然后水冷却至室温。上述正火工艺中最好将实心钎杆加热到880℃保温150分钟。上述淬火工艺中最好将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温150分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却1分10秒。上述回火工艺中最好将已经淬火处理后的实心钎杆放入200℃硝盐炉中保温6小时。由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，本专利技术提高了钎杆钎头表面硬度，适当降低钎杆尾部硬度，到达具有高硬度高抗磨高韧性的钎头，钎杆尾部硬度低不会磨损缸体和活塞，实现高寿命抗冲击的液压破碎锤用大规格钎杆；通过钎杆的设计和热处理工艺处理，本专利技术的钎杆在理论和实践使用中，当钎杆冲击硬物时，在8000焦耳左右的打击能量下，通过液压破碎锤的速度冲击，在极短的时间内转化的冲击力均达一万焦耳以上。本专利技术有效地提高了合金结构钢实心钎杆的抗冲击力、抗断裂、抗磨损能力和使用寿命。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中标记为：1-钎体、2-钎头、3-钎尾、4-卡槽、5-小圆锥台、6-大圆锥台、7-排屑槽。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但不作为对本专利技术的任何限制。本专利技术的一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温140～160分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温140～160分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却50秒～1分30秒，然后将实心钎杆的钎体及钎尾露出水面，实心钎杆的钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入190℃～210℃硝盐炉中保温5～7小时，然后水冷却至室温。具体实施时，最好将正火工艺中实心钎杆加热到880℃保温150分钟；将淬火工艺中已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温150分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却1分10秒；将回火工艺中已经淬火处理后的实心钎杆放入200℃硝盐炉中保温6小时。实施例本例的合金结构钢实心钎杆如图1所示，包括钎体1，钎体1的材料为42CrMo或40CrMnMo，规格为Φ140×1500或Φ175×1600。钎体1的前端设有钎头2，钎体1的尾端设有钎尾3；技术条件要求钎头2的硬度为HRC50～54；图1中阴影部分表面硬度为HRC50～54，其余部分硬度为HRC46～48；钎体1和钎尾3的硬度为HRC46～48；钎头2包括小圆锥台5和大圆锥台6，以及位于钎体1与大圆锥台6之间且沿圆周均布的排屑槽7，排屑槽7起于小圆锥台5与大圆锥台6的交接处，终于钎体1的外圆面；通过分析可知，小圆锥台5位于圆钢的心部是未经过锻打的圆钢心部组织较为疏松，锥面表面硬度不易达到技术要求。因此机加完后对产品表面进行超声波探伤，探伤合格后进行热处理，在淬火前先进行正火处理，改善组织结构后进行淬火处理，后进行回火处理。具体步骤如下：1．首先将钎杆垂直吊在工装上（防止变形）加热到880℃保温150分钟，出炉空冷至室温。作用：钎杆整体组织细化。2．其次将钎杆须垂直于夹具上加热到870℃保温150分钟，将钎杆整体进入水中淬火冷却，上下来回移动1分10秒钟后，再将钎体及钎尾露出水面，钎头在水中继续冷却1分钟后，钎杆整体进入水中冷至室温，这样进行分段淬火使钎杆钎头和尾部硬度有差别；3．然后进入200℃硝盐炉中去应力回火，保温时间6小时。保证钎杆硬度的同时又使其内部应力能得到最大限度释放。采用本专利技术的热处理工艺后，提高了钎杆钎头表面硬度，适当降低钎杆尾部硬度，到达具有高硬度高抗磨高韧性的钎头，钎杆尾部硬度低不会磨损缸体和活塞，实现高寿命抗冲击的液压破碎锤用大规格钎杆；通过钎杆的设计和热处理工艺处理，本专利技术的钎杆在理论和实践使用中，当钎杆冲击硬物时，在八千焦耳左右的打击能量下，通过液压破碎锤的速度冲击，在极短的时间内转化的冲击力均达一万焦耳以上。提高了钎杆的冲击力、抗断裂、抗磨损能力和提高了钎杆的寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；其特征在于：正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温140～160分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温140～160分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却50秒～1分30秒，然后将实心钎杆的钎体及钎尾露出水面，实心钎杆的钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入190℃～210℃硝盐炉中保温5～7小时，然后水冷却至室温。

【技术特征摘要】
1.一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；其特征在于：正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温140～160分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温140～160分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却50秒～1分30秒，然后将实心钎杆的钎体及钎尾露出水面，实心钎杆的钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入190℃～210℃硝盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海峰，汪碧波，任杰，王观礼，
申请(专利权)人：贵州高峰石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52