【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻井设备，具体为一种采取局部保护的阀体渗碳工艺。
技术介绍
1、阀体是用于石油钻井设备上的的重要组件，在传统阀体在渗碳后整个基体机械性能保持一致(硬度，渗碳有效深度)，这样对于特殊构造的阀体重要受力部位存在脆性断裂风险，具体为：现有的整体渗碳工艺结果(芯部硬度≤38hrc,表面硬度为57-62hrc，渗碳深度1.5-2.0mm),这样在阀体安装胶皮沟槽上部为重要受力部位，此处在持续长时间高压作用下，由于此处设计受到限制厚度薄(8mm)硬度高，淬透层最大约4mm所以导致抗冲击韧性不足容易出现断裂。
2、因此，需要一种采取局部保护的阀体渗碳工艺来解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，包括以下步骤：
4、s1，将阀体送入超声波清洗机中，再向超声波清洗机中注入乙醇，启动超声波清洗机，超声波清洗机对阀体进行清洗处理，清洗完成后，取出阀体，并使用清水冲洗，重复上述过程3—4次后，将阀体送入干燥烘箱内进行干燥处理，处理完成后，取出干燥好的阀体备用；
5、s2，将干燥好阀体套上专用工装，并将防渗剂均匀涂在需要保护的区域晾干，将涂过防渗剂的阀体码放在专用的料框内，确保在渗碳过程中阀体处于垂直平稳状态并保持规定的间隙，以保证阀体渗碳结果均匀
6、s3，将料框推入渗碳炉，启动渗碳炉，等待渗碳炉内部温度达到820℃时，向炉内滴入渗碳剂进行空炉渗碳，炉温达到830-880℃时停止加热并保温2—3h，再将阀体预热后送入渗碳炉中，向渗碳炉中充入渗碳气体，持续渗碳150—240min，将渗碳炉中的剩余渗碳气体泵出，保温120—144min，重复上述过程2—5次后，取出阀体，并将风冷冷却至室温；
7、s4，将阀体再次送入渗碳炉中，等待炉温到达渗碳温度后，滴入渗碳剂，每隔15min检查一次炉温并取气分析，当取出的炉内气体中的co2体积分数低于0.45％后，将炉内温度降至800-840c并保温80—100min，将阀体浸入淬火油中进行淬火，冷却至室温后进行清洗，再对阀体进行两次低温回火时效处理，处理结束后取出并清洗。
8、作为本专利技术优选的方案，所述s1中超声波清洗机的清洗时长为3—5min，乙醇温度为15-20℃，清水冲洗的流量为1—1.15l/min，清水冲洗的时长为30—40s，干燥处理的温度为80-95℃，干燥处理的时长为30—35min。
9、作为本专利技术优选的方案，所述s3中渗碳剂为甲醇，渗碳气体为乙炔，渗碳剂的注入速率为65-75滴/min，所述渗碳气体的压力为2×10-3mpa，渗碳温度为900～1000℃。
10、作为本专利技术优选的方案，所述s2中防渗剂是由聚苯乙烯、二氧化钛、硼酐粉以及氧化铜与甲苯搅拌混合均匀后得到，聚苯乙烯、二氧化钛、硼酐粉、氧化铜以及甲苯的质量比为10∶8∶37∶5∶60。
11、作为本专利技术优选的方案，所述s3中渗碳温度为830-880℃，渗碳时的压力为50—100pa，渗碳剂的注入速率为5-55滴/min，水冷冷却速率为18-22℃/s。
12、作为本专利技术优选的方案，所述s4中淬火加热温度730-750℃，保温时间为2.5—3.5h，淬火油温度为70-85℃，淬火时间为0.5—1.5h。
13、作为本专利技术优选的方案，所述s4中一次回火温度为145-165℃，时长为110—140min，二次回火温度为125-145℃，时长为160—200min。
14、作为本专利技术优选的方案，所述s3中风冷冷却的速率为10-15℃/s，渗碳气体泵出速率为15—30l/min，预热后的阀体温度为300-380℃。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术中，通过将阀体送入超声波清洗机中，再向超声波清洗机中注入乙醇，启动超声波清洗机，超声波清洗机对阀体进行清洗处理，清洗完成后，取出阀体，使用清水冲洗后将阀体送入干燥烘箱内进行干燥处理，处理完成后，取出干燥好的阀体备用，将干燥好阀体套上专用工装，并将防渗剂均匀涂在需要保护的区域晾干，将涂过防渗剂的阀体码放在专用的料框内，确保在渗碳过程中阀体处于垂直平稳状态并保持规定的间隙，以保证阀体渗碳结果均匀性和一致性，将料框推入渗碳炉启动渗碳炉，向炉内滴入渗碳剂进行空炉渗碳并保温，再将阀体预热后送入渗碳炉中，向渗碳炉中充入渗碳气体，持续渗碳，将渗碳炉中的剩余渗碳气体泵出，重复上述过程后，取出阀体，并将风冷冷却至室温，将阀体再次送入渗碳炉中，等待炉温到达渗碳温度后，滴入渗碳剂，检查炉温并取气分析，当取出的炉内气体中的co2体积分数低于0.45％后，将炉内温度降低并保温，再取出阀体并使用水冷冷却至室温，将渗碳完成处理后的阀体放入加热炉内，对工件进行淬火加热处理，淬火加热完成后，将阀体浸入淬火油中进行淬火，将经淬火后的工件冷却至室温后进行清洗，再对阀体进行两次低温回火时效处理，处理结束后取出并清洗，对阀体采取专用工装来达到保护区域的准确性，同时采用防渗剂来达到所需要的硬度和有效深度，以保证受保护区域的冲击韧性，在渗碳时采用两次渗碳，缩短了每次渗碳的时间，能够有效防止长时间加热导致的金属硬度偏低，降低抗疲劳性能和耐磨性能等缺陷，大大延长了工件使用寿命，并且第二次渗碳的时间比第一次稍长，提高渗碳效果，使得工件表面具有更高硬度和耐磨性，同时经过两次长时间低温回火来稳定渗层组织，消除残余应力和组织应力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述S1中超声波清洗机的清洗时长为3—5min，乙醇温度为15-20℃，清水冲洗的流量为1—1.15L/min，清水冲洗的时长为30—40s，干燥处理的温度为80-95℃，干燥处理的时长为30—35min。
3.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述S3中渗碳剂为甲醇，渗碳气体为乙炔，渗碳剂的注入速率为65-75滴/min，所述渗碳气体的压力为2×10-3MPa，渗碳温度为900～940℃。
4.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述S2中防渗剂是由聚苯乙烯、二氧化钛、硼酐粉以及氧化铜与甲苯搅拌混合均匀后得到，聚苯乙烯、二氧化钛、硼酐粉、氧化铜以及甲苯的质量比为10∶8∶37∶5∶60。
5.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述S3中渗碳温度为830-880℃，渗碳时的压力为50—100Pa，渗碳剂的注入速率为5
6.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述S4中淬火加热温度730-750℃，保温时间为2.5—3.5h，淬火油温度为70-85℃，淬火时间为0.5—1.5h。
7.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述S4中一次回火温度为145-165℃，时长为110—140min，二次回火温度为125-145℃，时长为160—200min。
8.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述S3中风冷冷却的速率为10-15℃/s，渗碳气体泵出速率为15—30L/min，预热后的阀体温度为300-380℃。
...【技术特征摘要】
1.一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述s1中超声波清洗机的清洗时长为3—5min，乙醇温度为15-20℃，清水冲洗的流量为1—1.15l/min，清水冲洗的时长为30—40s，干燥处理的温度为80-95℃，干燥处理的时长为30—35min。
3.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述s3中渗碳剂为甲醇，渗碳气体为乙炔，渗碳剂的注入速率为65-75滴/min，所述渗碳气体的压力为2×10-3mpa，渗碳温度为900～940℃。
4.根据权利要求1所述的一种采取局部保护的阀体渗碳工艺，其特征在于：所述s2中防渗剂是由聚苯乙烯、二氧化钛、硼酐粉以及氧化铜与甲苯搅拌混合均匀后得到，聚苯乙烯、二氧化钛、硼酐粉、氧化铜以及甲苯的质量比为10∶8∶37∶5∶60。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：杨仲书，杨维顺，张宏福，
申请(专利权)人：安徽聚力石油钻采设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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