一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法，属于金属热处理技术领域，一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法，具体步骤为：预热加热，将螺杆钻具挠轴放入炉温≤100℃的加热炉中，以50

【技术实现步骤摘要】
一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法


[0001]本专利技术涉及金属热处理
，更具体地说，涉及一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法。

技术介绍

[0002]挠轴是螺杆钻具万向轴总成的主要零件，在使用过程中承受钻压所产生的轴向和径向负荷，通常采用34CrNiMo锻件材料制造，在热处理后的材料力学性能要满足抗拉强度大于等于980MPa，屈服强度大于等于780MPa，延伸率大于等于10％，U型冲击吸收功大于等于80J，其结构主要由中间的杆体和两端大直径带螺纹连接的大头组成，其材料属于中碳铬镍合金钢，因含铬1.4
‑
1.7％和镍1.4
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1.7％较高，镍属于奥氏体化易不充分元素，所以零件热处理时易产生可见裂纹和显微裂纹，并难以兼顾高强度和高韧性使用中常出现挠轴杆体与大头过渡部位断裂事故发生。

技术实现思路

[0003]要解决的技术问题
[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法，它解决了螺杆钻具挠轴热处理调质易产生裂纹和显微裂纹，高强度不能兼顾高韧性，井下长期作业易损坏断裂的问题。
[0005]技术方案
[0006]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0007]一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴热处理调质工艺方法，具体步骤为：
[0008]步骤P1，预热加热
[0009]将螺杆钻具挠轴放入炉温≤100℃的加热炉中，以50
‑
80℃/h速度缓慢升温至630
‑
670℃，保温220
‑
260min；
[0010]步骤P2，预热冷却
[0011]关闭加热设备，炉门关闭状态下炉温冷却至280
‑
320℃；
[0012]步骤P3，淬火加热
[0013]开启加热设备，炉温由280
‑
320℃以50
‑
80℃/h速度缓慢升温至830
‑
870℃，保温160
‑
200min；
[0014]步骤P4，淬火冷却
[0015]出炉在淬火油中冷却8
‑
12min，至螺杆钻具挠轴温度为50
‑
100℃；
[0016]步骤P5，回火加热
[0017]将淬火后的螺杆钻具挠轴放入炉温≤100℃的加热炉中，以50
‑
80℃/h速度缓慢加热至550
‑
590℃，保温280
‑
320min；
[0018]步骤P6，回火冷却
[0019]出炉在油中冷却4
‑
6min，至螺杆钻具挠轴温度为50
‑
100℃。
[0020]有益效果
[0021]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0022](1)本方案主要采用缓热、缓冷的方法，为淬火做组织准备，能够降低挠轴产生的应力。
[0023](2)采用缓慢加热、高温奥氏体化、工件整体入慢油淬火的工艺方法，获得大量针状和少量板条状马氏体组织，淬火使晶粒进一步细化，淬火硬度值达到材料最大硬化状态。
[0024](3)回火采用低温入炉、缓慢加热、高温保温、立即出炉慢油中冷却的方法，得到细化的索氏体组织，避免工件产生裂纹并使工件获得较高的力学性能。
附图说明
[0025]图1为本专利技术工艺流程示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1
[0028]本实施给出材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴热处理调质工艺方法，如图1所示，具体步骤如下：
[0029]步骤P1，预热加热
[0030]将螺杆钻具挠轴放入炉温为60℃的加热炉中，以50℃/h速度缓慢升温至630℃，保温220min；
[0031]步骤P2，预热冷却
[0032]关闭加热设备，炉门关闭状态下炉温冷却至280℃；
[0033]步骤P3，淬火加热
[0034]开启加热设备，炉温由280℃以50℃/h速度缓慢升温至830℃，保温160min；
[0035]步骤P4，淬火冷却
[0036]打开慢油油槽搅拌器，通过机械手将零件快速从炉中转出放入慢油中冷却，冷却时间8min，螺杆钻具挠轴温度为80℃；
[0037]步骤P5，回火加热
[0038]将淬火后的螺杆钻具挠轴不经任何方式的清洗放入炉温为65℃的加热炉中，以50℃/h速度缓慢加热至550℃，保温280min；
[0039]步骤P6，回火冷却
[0040]打开慢油油槽搅拌器，通过机械手将零件快速从炉中转出放入慢油中冷却，冷却时间4min，至螺杆钻具挠轴温度为80℃。
[0041]调质后的检测结果：抗拉强度等于1100MPa，屈服强度等于950MPa，延伸率等于15％，U型冲击吸收功等于95J
[0042]实施例2
[0043]本实施给出材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴热处理调质工艺方法，如图1所示，具体步骤如下：
[0044]步骤P1，预热加热
[0045]将螺杆钻具挠轴放入炉温为40℃的加热炉中，以80℃/h速度缓慢升温至670℃，保温260min；
[0046]步骤P2，预热冷却
[0047]关闭加热设备，炉门关闭状态下炉温冷却至320℃；
[0048]步骤P3，淬火加热
[0049]开启加热设备，炉温由320℃以80℃/h速度缓慢升温至870℃，保温200min；
[0050]步骤P4，淬火冷却
[0051]打开慢油油槽搅拌器，通过机械手将零件快速从炉中转出放入慢油中冷却，冷却时间12min，螺杆钻具挠轴温度为55℃；
[0052]步骤P5，回火加热
[0053]将淬火后的螺杆钻具挠轴不经任何方式的清洗放入炉温为45℃的加热炉中，以80℃/h速度缓慢加热至590℃，保温320min；
[0054]步骤P6，回火冷却
[0055]打开慢油油槽搅拌器，通过机械手将零件快速从炉中转出放入慢油中冷却，冷却时间6min，至螺杆钻具挠轴温度为65℃。
[0056]调质后的检测结果：抗拉强度等于1000MPa，屈服强度等于855MPa，延伸率等于19％，U型冲击吸收功等于155J
[0057]实施例3
[0058]本实施给出材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴热处理调质工艺方法，如图1所示，具体步骤如下：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤P1，预热加热将螺杆钻具挠轴放入炉温≤100℃的加热炉中，升温至630
‑
670℃保温；步骤P2，预热冷却关闭加热设备，炉温冷却至280
‑
320℃；步骤P3，淬火加热开启加热设备，炉温由280
‑
320℃升温至830
‑
870℃保温；步骤P4，淬火冷却出炉在淬火油中冷却至螺杆钻具挠轴温度为50
‑
100℃；步骤P5，回火加热将淬火后的螺杆钻具挠轴放入炉温≤100℃的加热炉中，加热至550
‑
590℃保温；步骤P6，回火冷却出炉在油中冷却至螺杆钻具挠轴温度为50
‑
100℃。2.根据权利要求1所述的一种材料为34CrNiMo的螺杆钻具挠轴的调质工艺方法，其特征在于：所述步骤P1中升温速度为50
‑
80℃/h，保温时间220

【专利技术属性】
技术研发人员：柳锦红，姚明锋，陈杰，
申请(专利权)人：中船重工中南装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：