一种气阀钢型材生产方法技术

本发明专利技术公开了一种气阀钢型材生产方法，其步骤是：对轧制型材进行固溶处理；对固溶处理后的型材去除氧化层；用加热的石灰浆镀层；轧制型材一端进行轧尖；埋覆润滑，加热轧制型材并拉拔；对拉拔后的材料进行固溶热处理；对固溶热处理后的材料进行矫直和磨光。所述步骤(3)石灰浆镀层中的石灰浆配方为石灰2重量份、水8重量份，加热80～100℃，镀层时间5～8分钟。所述步骤(5)的轧制型材采用电加热方法，加热温度为400℃～920℃；所述步骤(5)的润滑剂配方为碳粉6重量份、皂粉3重量份、硫磺1重量份。本发明专利技术具有内部晶体组织均匀，省略退火和酸洗工艺，降低生产成本，提高生产效率的特点。

Method for producing steel section of air valve

The invention discloses a valve steel profile production method, comprising the following steps: the rolling material solid solution; on the profile after solution treatment to remove the oxide layer with lime slurry coating; heating; rolling profile end rolling tip; buried lubrication, heating and rolling and drawing of profile after drawing materials; the solid solution heat treatment; solution heat treatment of the material after straightening and polishing. The step (3) the lime slurry in the lime slurry coating is composed of 2 parts of lime, 8 parts of water and 80~100 DEG of heat, and the coating time is 5~8 minutes. The step (5) electric heating method by rolling profile, the heating temperature is 400 to 920 DEG C; the step (5) lubricant formulation for toner 6 weight portions, soap powder in 3 weight portions, 1 parts by weight of sulfur. The invention has the characteristics of homogeneous crystal structure, omitting annealing and pickling process, reducing production cost and improving production efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种型材的生产方法，尤其涉及。
技术介绍
气阀钢型材俗称气阀钢小型材或气阀钢，是指直径小于10毫米，表面经磨光处理的气阀钢银亮棒，是主要用于制造小型汽油发动机、小型柴油发动机进、排气门的关键材料。目前，常用的气阀钢主要有53Cr21Mn9Ni4(简称21-4N)、33Cr23Ni8Mn3N(简称23-8N) 和55Cr21Mn8Ni2N(简称21-2N)等奥氏体型气阀钢和42Cr9Si2及40Crl0Si2Mo等马氏体气阀钢。由于气门工作在高温、高压、高冲刷和高腐蚀等苛刻条件下，因此气阀钢必须具有较高的机械性能和耐腐蚀性能。而气阀钢在室温下(通常在0 35°C)具有强度高、塑形低、脆性大、冷变形困难、加工硬化明显、裂纹敏感性极强等一系列特征，使得气阀钢小型材的生产加工十分困难。目前，国外通常采用热精轧一矫直一磨光或热精轧一剥皮一滚光矫直的工艺路线生产气阀钢小型材。当然，这都是建立在先进的工装设备和工艺技术的基础上。国内由于轧制工装设备落后和工艺技术落后，小规格轧材的尺寸公差大，椭圆度大，表面质量差，不可能直接矫直磨光或剥皮滚光矫直，只有在轧制后，增加冷拉工艺，使轧制的尺寸公差、椭圆度、表面质量等指标达到能够直接磨光的要求。另外，国内目前的轧机普遍速度较慢，钢坯经多道次轧制，达到直径8毫米左右时，坯料已经冷却至不良变形温度，不能再继续轧制了，因此生产较小规格的气门钢小型材(如直径5. 2毫米)不得不增加五个道次冷拉工艺， 冷拉工艺不仅使轧制的尺寸公差、椭圆度、表面质量达到要求，还具有使钢坯外径减小，达到要求尺寸的作用。由于气阀钢具有前述基本特征，通常冷拉的道次减面率不大于15%， 如超过15%，则可能造成冷拉材表面产生裂纹、拉断等一系列问题。然而，即使以15%的道次减面率冷拉，而每一道次冷拉后，都需要退火、酸洗、镀层等处理。因为材料在经过冷拉变形后，冷作硬化的硬度和材料内部应力达到极限，无法再进行拉拔变形，退火的目的是为消除材料在冷拉过程中冷作硬化的硬度和材料内部组织应力，以便给下个道次的冷拉提供塑性变形的条件；气阀钢材料的退火温度通常在740 840°C之间，在此温度区内，需要保温 3 4小时，使材料冷拉变形后的内部组织得到均勻和变形带来的应力得到释放，从而降低材料硬度，使材料的塑性具备可再次冷拉变形的条件。酸洗是将经过拉拔前和拉拔后的材料表面进行清洗，使材料表面无氧化皮和粘附物，使材料在拉拔变形过程能够顺畅变形和不伤害材料表面，酸洗通常将配比好的酸液，用蒸汽加热到100 200°C后，将材料放入酸液适当时间，使酸液与材料表面氧化皮或粘附物进行腐蚀反应，使拉拔前的盘元(盘条)表面清洁，从而使冷拉的材料变形顺畅和表面不造成划伤。镀层是材料酸洗表面干净的情况下，再将材料放入搅拌均勻的机油、碳粉、纯石灰膏(重量比4 2 4)润滑剂镀层池中， 使材料表面粘附一层润滑剂，然后进行晾干或者烘干后，方能进行冷拉生产，目的在于使材料在冷拉过程中变形更顺畅和不划伤材料，同时降低拉丝模具的套芯。由此可知，现有技术冷拉过程中，每拉拔一个道次，除了以上重复繁杂的操作外，由于气阀钢材料的硬度和强度高，塑性差，断料的频次极高，从而会造成材料报废，成材率较低，通常只有92%左右。如此以来现有气阀钢生产方法不仅操作繁杂，生产成本高，而且大大降低了产品从拉丝到成品的综合成材率。而且材料内部晶体组织不均勻。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种内部晶体组织均勻，省略退火和酸洗工艺，降低生产成本，提高生产效率的气阀钢型材生产方法。本专利技术的技术解决方案是，其步骤是(1)对轧制型材进行固溶处理；(2)对固溶处理后的型材去除氧化层；(3)用加热的石灰浆镀层；(4)轧制型材一端进行轧尖；(5)埋覆润滑，对轧制型材加热并拉拔；(6)对拉拔后的材料进行固溶热处理；(7)对固溶热处理后的材料进行矫直和磨光。步骤(1)固溶处理的条件是温度为1080°C，时间为60分钟。步骤C3)石灰浆镀层中的石灰浆配方为石灰2重量份、水8重量份，加热80 100°c，镀层时间5 8分钟。步骤(5)的轧制型材采用电加热方法，加热温度为400°C 920°C ；润滑剂配方为碳粉6重量份、皂粉3重量份、硫磺1重量份。步骤(6)固溶热处理的条件是温度为1100°C，时间为80分钟。本专利技术的技术效果是本专利技术所述温拉是指在400°C 920°C温度下进行拉拔的生产工艺，常规的拉拔工艺是在温室下进行的，通常称为冷拉。由于气阀钢在室温下，强度高、塑性低、脆性大，加工硬化明显，裂纹敏感性极强，因此冷拉变形十分困难。当对被拉材料进行加热，并使其达到400°C 920°C时，气阀钢硬度高、塑性差、变形难度大的基本特征发生相应的变化，使得材料拉拔时较为容易，道次减面率大幅度提高，且内部组织均勻一致。由于本专利技术采用了温拉技术，拉拔道次间的材料不需要进行退火、酸洗等处理，可直接进行下一道次的温拉。虽然根据最终产品规格的不同，从轧材到矫直磨光材的拉拔道次不同，但不论进行多少道次的拉拔，本专利技术的温拉方法总是可以省略中间环节的退火、酸洗工序，直接连续拉拔，简化了生产工艺。另外，本专利技术的气阀钢型材生产方法是根据我国现有轧制拉拔设备的基本情况，采用温拉一热处理一矫直一磨光的生产方法，以温拉取代冷拉，在温拉过程中，对气阀钢材料进行加热，随着温度的升高，材料的硬度必然会降低，硬度降低，材料塑性必然会相对提高，塑性提高，材料变形延伸率得到提高，使得气阀钢拉拔道次减面率可以提高到20 %以上，且在加热拉拔变形过程中，塑性变形更加顺畅，相比冷拉工艺的冷加工，硬化现象得到极大缓解。材料在温拉的情况下，材料芯部与表面变形相对一致，材料晶粒度内外一致，晶粒度级差可以控制在2级以内，解决了材料混晶的问题。材料采用本专利技术温拉时，由于材料加热，润滑剂也熔化，增强了润滑剂的附着力，并且与材料表面融合均勻紧密且不会脱落，因此，在拉拔道次之间，可以省略退火、酸洗处理，直接拉拔加工。另外，在温拉时，对拉拔润滑剂采用碳粉、皂粉、硫磺混合物，拉拔前不再用冷拉繁杂的镀层工艺，只采取熟石灰水加热至沸腾，热煮镀层，相比冷拉工艺，节省了生产成本，提高了生产效率。因此，采用本专利技术的温拉工艺方法，塑性变形顺畅的同时，使得气阀钢的温拉速度进一步提高，道次面减率进一步增加，拉拔材的表面质量进一步提高，材料内部组织变形均勻一致。经试验验证，采用本专利技术的温拉工艺拉拔生产21-4N、23-8N、21-2N、42Cr9Si2、 40Crl0Si2Mo等奥氏体或马氏体型气阀钢小型材，成材率、劳动生产率都有明显的提高，生产成本降低10%，尤其是材料内部组织的均勻性得到最大程度改善。附图说明1、图1为本专利技术实施例气阀钢小型材电加热示意图。2、图2为21-4N材料利用现有冷拉工艺固溶时效后材料外部边缘金相组织图 (X400)。3、图3为21-4N材料利用现有冷拉工艺固溶时效后材料芯部金相组织图(X400)。4、图4为本专利技术实施例21-4N利用本专利技术温拉工艺固溶时效后材料外部边缘金相组织图(X400)。5、图5为本专利技术实施例21-4N利用本专利技术温拉工艺固溶时效后材料芯部金相组织图(X400)。图中，1、电控柜，2、整流装置，3、控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种气阀钢型材生产方法，其步骤是：（１）对轧制型材进行固溶处理；（２）对固溶处理后的型材去除氧化层；（３）用加热的石灰浆镀层；（４）轧制型材一端进行轧尖；（５）润滑剂埋覆润滑，轧制型材加热并拉拔；（６）对拉拔后的材料进行固溶热处理；（７）对固溶热处理后的材料进行矫直和磨光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明杰，刘俊杰，
申请(专利权)人：烟台鑫杰特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：37