一种锻压钼顶头及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高硬度和密度的锻压钼顶头。所述的锻压钼顶头由下法制备而成：选料、配合、混料，称重装料、整形、压制、车削成形、高温烧结，然后加热锻压至成型、车削校正，即得所述的锻压钼顶头，其中的加热锻压步骤为在温度１１００～１５８０℃保持５～１０ｍｉｎ，然后在锻压设备中进行锻压，重复加热锻压过程直至成型，每次锻压尺寸为３～６ｍｍ。本发明专利技术的锻压钼顶头硬度和密度大，平均密度在９．７ｇ／ｃｍ↑［３］以上，比普通钼顶头提高了２．５～５个百分点，维氏硬度可达到３００以上，比普通钼顶头的维氏硬度提高了３０％－５０％；耐磨性强，在穿孔过程中比普通钼顶头平均多穿２００多支，耐磨程度提高了６０～７０％，大大降低了穿孔钢管的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高硬度和密度的锻压钼顶头及其制备方法。
技术介绍
钼顶头主要用于穿制不锈钢、合金钢和高合金钢等无缝钢管，现有的钼顶头多为钼合金制备而得，密度一般在9.2～9.4g/cm3，也有一些由钼粉制备的钼顶头，制备方法如下选料、配合、混料，称重装料、整形、压制、车削成型、高温烧结，然后对产品进行检验。生产出的钼顶头密度和硬度较之合金钼顶头有所提高，但从降低穿孔钢管的成本考虑，如何制备出硬度和密度更大、耐磨性更高的钼顶头从而降低穿孔费用一直是穿孔行业致力于解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，所述的钼顶头硬度和密度较高，耐磨性也大幅提高，大大降低了穿孔钢管的成本。本专利技术采用的技术方案如下一种锻压钼顶头，由下法制备而成选料、配合、混料，称重装料、整形、压制、车削成形、高温烧结，然后加热锻压至成型、车削校正，即得所述的钼顶头。其中所述的加热锻压步骤为在温度1100～1580℃保持5～10min，然后在锻压设备中进行锻压，重复加热锻压过程直至成型，每次锻压尺寸为3～6mm，优选5mm，所述的锻压设备可选择空气锤、电液锤或模锻锤等。锻压的压力可根据生产的钼顶头的规格进行选择，一般对于成品钼顶头直径在130mm以下的，可以采用250～750Kg的压力；相应的，生产直径较大的钼顶头时，可适当增加压力。进一步，所述的加热锻压优选在温度1380～1550℃保持5min；更好的，加热在温度1500℃进行。从节约能量出发，在第一次加热锻压后，再次加热锻压时，加热的温度可以较第一次的温度降低30～150℃，依次类推，后面每次加热锻压都可以比前次温度降低30～150℃，较好的是50～80℃，一般锻压4～5次即可成型。在以上制备过程中，较好的，选料可选择符合Fmo-1的钼粉，费氏粒度为2.6～3.5μm，松装比为0.8～1.1g/cm2。更好的，可选择粒度在2.8～3.0μm的钼粉。配合的比例根据具体需要进行选择，本专利技术的配合按照以下质量比例进行钼粉100份，Ti0.9-2.0份、Zr0.05-1.0份、C0.07-0.6份和La0.01-0.03份。制备过程中，本专利技术混料时间为20～24h，混料方法没有特别限制，只要能使各组分的料粉混合更加均匀的方法都是可以的，有时为了使得各组分更好的混合，还可以使用振动筛再次混合。称重根据产品的规格不同，称取不同的重量；整形后的压制可采用250吨压力静压；所述的高温烧结可在1900～2000℃间进行，也可采用中频炉烧结工艺，例如氢气保护气氛中，以200℃/h的升温速度从室温升到600℃，保温1h后，以150℃/h升温到800℃，保温2h后，以100℃/h升温到1100℃，保温2h后，以50℃/h升温到1650℃，保温1.5h，再以50℃/h升温到1850℃，保温3h，再以20℃/h升温到1920～1945℃，保温7～9h后，降温至室温，出炉。本专利技术所述的锻压钼顶头经过车床车削校正后，进行外观和密度的检验，发现平均密度都在9.7g/cm3以上，每支平均可穿制管材400多支。本专利技术相对于现有普通钼顶头，有以下优点1)本专利技术的锻压钼顶头硬度和密度大，平均密度在9.7g/cm3以上，比普通钼顶头提高了2.5～5个百分点，维氏硬度可达到300以上，比普通钼顶头的硬度可提高30％-50％；2)本专利技术的锻压钼顶头耐磨性强，在穿孔过程中比普通钼顶头平均多穿200多支，耐磨程度提高了60～70％；3)大大降低了穿孔钢管的成本，以规格为Φ54*145、单重为2.6Kg的锻压钼顶头与普通钼顶头进行比较，前者比后者平均能多穿4～6吨管坯，按温州穿孔的加工价格450元/吨计算，450*6＝2700元，按照锻压钼顶头的价格比普通钼顶头高出80元/Kg计算，2.6*80＝208元，2700-208＝2492元，这样使用本专利技术此规格的每支锻压钼顶头就可以节省2492元的穿孔费用。具体实施例方式以下以具体实施例来说明本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不限于此实施例1选择符合Fmo-1标准的钼粉，粒度为2.8μm，松装比为0.9g/cm2，按照以下质量份比例进行配合100份钼粉，1.2份Ti，0.08份Zr，0.4份C，0.015份La；在混料机中搅拌20小时，然后称重2.9Kg混合粉装在胶套中，人工整形，用250吨静压压制，车床车削成形，在中频炉中，氢气氛的保护下以200℃/h的升温速度从室温升到600℃，保温1h后，以150℃/h升温到800℃，保温2h后，以100℃/h升温到1100℃，保温2h后，以50℃/h升温到1650℃，保温1.5h，再以50℃/h升温到1850℃，保温3h，再以20℃/h升温到1940℃，保温7h后，降温至室温，出炉。然后在马弗炉中1500℃保持5分钟，然后用750Kg锻压空气锤结合成型模具进行第一次开坯锻压，锻压尺寸为5mm，然后在1450℃保持5分钟，再次相同条件下锻压，重复加热锻压过程4次至成型，然后车床车削校正，得到成品锻压钼顶头；检验得到的钼顶头的密度为9.70g/cm3，维氏硬度值为320，使用后可穿制钢管430支。实施例2选择符合Fmo-1标准的钼粉，粒度范围为3.0μm，松装比为1.0g/cm2，按照以下质量份比例进行配合100份钼粉，1.8份Ti，0.09份Zr，0.5份C，0.02份La；在混料机中搅拌21小时后再用振动筛混合，然后称重2.9Kg混合粉装料，整形，用250吨静压压制，车床车坯成型，按照实施例1的方式中频炉烧结，然后在马弗炉中1380℃保持8分钟，用560Kg锻压空气锤结合成型模具进行第一次开坯锻压，锻压尺寸为4mm，然后在1350℃保持10分钟，再次相同条件下锻压，重复加热锻压过程4次至成型，然后车床车削校正，得到成品锻压钼顶头；检验得到的钼顶头的密度为9.73g/cm3，维氏硬度值为330，使用后可穿制钢管440支。实施例3选择符合Fmo-1标准的钼粉，粒度范围为3.5μm，松装比为1.1g/cm2，按照以下质量份比例进行配合100份钼粉，1.1份Ti，0.25份Zr，0.15份C，0.025份La；在混料机中搅拌24小时后再用振动筛混合，然后称重2.9Kg混合粉装料，整形，用250吨静压压制，车床车削成形，按照实施例1的方式中频炉烧结，然后在马弗炉中1200℃保持10分钟，然后用750Kg锻压空气锤结合成型模具进行第一次开坯锻压，锻压尺寸为6mm，然后在1200℃保持5分钟，再次相同条件下锻压，重复加热锻压过程3次至成型，然后车床车削校正，得到成品锻压钼顶头；检验得到的钼顶头的密度为9.76g/cm3，维氏硬度值为335，使用后可穿制钢管450支。实施例4选择符合Fmo-1标准的钼粉，粒度范围为2.7μm，松装比为0.8g/cm2，按照以下质量份比例进行配合100份钼粉，1.9份Ti，0.07份Zr，0.3份C，0.015份La；在混料机中搅拌20小时后再用振动筛混合，然后称重2.9Kg混合粉装料，整形，用250吨静压压制，车床车坯成型，按照实施例1的方式中频炉烧结，然后在马弗炉中1550℃保持5分钟，再用1000KG模锻锤锻压，锻压尺寸为3mm，重复加热锻压过程5次至成型，然后车床车削校正，得到成品锻压钼顶头；检验得到的钼顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻压钼顶头，其特征在于所述的锻压钼顶头由下法制备而成：选料、配合、混料，称重装料、整形、压制、车削成形、高温烧结，然后加热锻压至成型、车削校正，即得所述的锻压钼顶头，其中所述的加热锻压步骤为在温度１１００～１５８０℃保持５～１０ｍｉｎ，然后在锻压设备中进行锻压，重复加热锻压过程直至成型，每次锻压尺寸为３～６ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘现伟，谢孝春，
申请(专利权)人：登封市泰隆钨钼材料有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]