专利名称：一种管道接头卡套后卡及热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种管道接头卡套及热处理方法，特别是一种机械性能好且耐腐蚀的卡套后卡及热处理方法。
背景技术：
卡套后卡是用于流体管线连接的管道接头的重要部件，该产品广泛的应用在石油、化工、造纸、食品、制药、航空、运输等各行各业中，为了防腐蚀的要求，卡套后卡大量采用奥氏体不锈钢制造，但奥氏体不锈钢材料本身强度低，力学性能差，抗咬合性能差，不能适应压力和密封的要求。也有对卡套后卡进行热处理提高强度的，但都是牺牲了耐腐蚀性能，使得耐腐蚀性显著恶化，也不能达到所需的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种机械性能好且耐腐蚀的卡套后卡及热处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案，它包括前端为锥面的后卡本体，所述的后卡本体上复合有一强化固溶体渗层。
后卡采用奥氏体不锈钢制造，奥氏体不锈钢自身具有好的耐腐蚀性能，然后在后卡本体上复合一强化固溶体渗层，该层的硬度和耐磨性都有较大幅度的提高.显微硬度达到1000HV，与原基体材料相比，耐磨性提高了2～3倍.
所述的强化固溶体渗层的厚度为10～30μm。
所述的强化固溶体渗层为渗碳层、渗氮层或碳氮共渗层。
所述的后卡本体的前端锥面的锥度为60～80°，后卡本体的后端与接头螺母的作用面成弧形面。
本发明热处理方法为在压强100～150Pa，温度300～450℃下对后卡本体进行渗碳、渗氮或碳氮共渗处理，时间60～120分钟。
利用低压等离子体辉光放电技术在300～450℃之间对奥氏体不锈钢进行渗氮、渗碳或碳氮共渗表面强化，在压强100～150Pa，处理60～120分钟即可得到厚度10μm以上的高硬度的氮过饱和奥氏体或碳过饱和奥氏体固溶体强化层。
与现有技术相比，本发明具有以下特点1、在卡套后卡上复合一强化固溶体渗层，该层的硬度和耐磨性都有较大幅度的提高.显微硬度达到1000HV，与原基体材料相比，耐磨性提高了2～3倍，极大的提高了抗咬合能力。
2、强化固溶体渗层为渗氮层或者渗碳层，利用低压等离子体辉光放电技术对奥氏体不锈钢进行低温渗氮、渗碳处理。处理后的奥氏体不锈钢属于一种无氮化铬和碳化铬析出的氮或碳的过饱和固溶体.这种渗入钢中的过饱和氮或碳元素引起奥氏体晶格发生畸变，使渗层的硬度和耐磨性都有较大幅度的提高。
3、强化固溶体渗层为碳氮共渗层，由于处理后的奥氏体不锈钢渗层内的最大含氮量和最大含碳量分别出现在不同的深度，既有离子渗氮处理的高硬度，又有离子渗碳处理的高渗层厚度和良好的硬度梯度。
4、后卡本体前端锥面的锥度为60～80°，后端与管道接头螺母的作用面成弧形面，控制力的作用点在接触面的中心。
5、在低压100～150Pa，低温300～450℃条件下进行奥氏体不锈钢表面渗氮、渗碳或者碳氮共渗处理60～120分钟，可在奥氏体不锈钢表面形成耐磨性高、耐蚀性好的表面改性层，渗层厚度为10～30μm，机械性能提高，硬度明显增强。
图1是本发明卡套后卡的结构示意图。
图2是图1的局部放大图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明作详细说明，本发明后卡为双卡箍结构的后卡卡套，如图1所示，它包括前端为锥面的后卡本体1，在所述的后卡本体1外表面上复合有一强化固溶体渗层2，强化固溶体渗层2的厚度为10～30μm，强化固溶体渗层2可以是渗碳层、渗氮层或者碳氮共渗层。
后卡本体前端锥面的锥度为60～80°，后卡本体的后端与接头螺母的作用面成弧形面，弧形面的半径为R，见图2。
利用低压等离子体辉光放电技术在300～450℃之间对奥氏体不锈钢后卡进行渗氮表面强化，在压强100～150Pa，处理60～120分钟即可得到厚度10～30μm左右的高硬度的氮过饱和奥氏体固溶体强化层.采用X射线衍射、电子探针及俄歇谱仪等对渗层进行结构分析表明，在处理温度低于450℃时，渗层为单相氮过饱和奥氏体固溶体层，显微硬度达到1000HV，与原基体材料相比，耐磨性提高了2～3倍。
利用低压等离子体辉光放电技术在300～450℃之间对奥氏体不锈钢后卡进行快速渗碳表面强化，在压强100～150Pa，处理60～120分钟即可得到厚度10～30μm左右的高硬度的碳过饱和奥氏体固溶体强化层.采用X射线衍射、电子探针及俄歇谱仪等对渗层进行结构分析表明，在处理温度低于450℃时，渗层为单相碳过饱和奥氏体固溶体层，显微硬度达到900HV，与原基体材料相比，耐磨性提高，抗咬合性能得到改善。
利用低压等离子体辉光放电技术在300～450℃之间对奥氏体不锈钢后卡进行快速碳氮共渗，压强为100～150Pa，处理60～120分钟即可得到厚度10～30μm左右的高硬度的碳和氮过饱和奥氏体固溶体强化层，处理后的奥氏体不锈钢属于一种无氮化铬和碳化铬析出的氮和碳的过饱和固溶体.这种渗入钢中的过饱和氮和碳元素引起奥氏体晶格发生畸变，使渗层的硬度和耐磨性都有较大幅度的提高。
权利要求
1.一种管道接头卡套后卡，包括前端为锥面的后卡本体(1)，其特征在于所述的后卡本体(1)上复合有一强化固溶体渗层(2)。
2.根据权利要求1所述的卡套后卡，其特征在于所述的强化固溶体渗层(2)的厚度为10～30μm。
3.根据权利要求1所述的卡套后卡，其特征在于所述的强化固溶体渗层(2)为渗氮层、渗碳层或碳氮共渗层。
4.根据权利要求1所述的卡套后卡，其特征在于所述的后卡本体(1)的前端锥面的锥度为60～80°，后卡本体(1)的后端与接头螺母的作用面成弧形面。
5.一种实现权利要求1所述的卡套后卡的热处理方法，其特征在于在压强100～150Pa，温度300～450℃下对后卡本体(1)进行渗碳、渗氮或碳氮共渗处理，时间60～120分钟。
全文摘要
本发明公开了一种管道接头卡套后卡及热处理方法，后卡包括前端为锥面的后卡本体，所述的后卡本体上复合有一强化固溶体渗层；所述的强化固溶体渗层的厚度为10～30μm；所述的强化固溶体渗层为渗氮层、渗碳层或碳氮共渗层，其热处理方法为在压强100～150Pa，温度300～450℃下对卡套本体进行渗碳、渗氮或碳氮共渗处理，时间60～120分钟。本发明在后卡本体上通过热处理方法，复合上一层强化固溶体渗层，使后卡本体的外表面机械性能提高，强度增强，同时也保证了耐腐蚀的要求。
文档编号C23C8/06GK101078453SQ20071002460
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月22日 优先权日2007年6月22日
发明者王成虎 申请人:江苏海纳机电制造有限公司, 王成虎