本发明属于热处理工艺,特别是一种对中空钎杆进行正火热处理的工艺。
背景技术:
凿岩机用钎杆是一种配合凿岩机械进行岩石钻孔的工具之一,其结构是由钎尾、钎肩、杆体、钎稍组成,杆体外型为正六角体,内孔为7毫米的细长杆件。一般钎杆是轧制后直接作为钎杆材料使用,或用中频感应器进行不完全正火。轧制态钎杆抗冲击、耐疲劳的机械性能差;中频感应器进行正火使钎杆性能有所改善,但是具有加热时间短,组织没有得到充分转变,各部硬度不一,抗冲击、耐疲劳的机械性能仍不能满足使用要求,在大批量生产中成本高等缺陷。
在使用过程中,钎杆要承受3000-8000次/分钟、30-47J的冲击,常因抗疲劳和抗冲击性能差而早期断裂失效。增加凿岩成本且影响凿岩效率。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种能提高抗疲劳、抗冲击性能的40SiMnCrNiMo中空钎杆热处理工艺。
中空钎杆热处理工艺,其特征是钎杆在连续式送料架上,完成以下正火热处理:预热,钎杆进入加热炉炉第一段热区,以平均20℃/分钟的温升加热钎杆至780℃±10℃;透热,钎杆进入加热炉第二段热区,在780℃±10℃温度下,透热50分钟,出炉;氮冷却,钎杆经5分钟氮气冷却,温度降至400℃±10℃;缓冷却,钎杆进入密封装置,水汽作用进行缓冷却20分钟,温度降至280℃±10℃。
钎杆采用轧制态40SiMnCrNiMo中空钎杆,加热炉采用连续式火焰加热炉。
本发明由于采用正火工艺,连续式加热,可使钢材细化晶粒,改善钢的金相组织,提高抗疲劳、抗冲击性能,节约能源30%,钎杆终身进尺米数提高1倍。克服了轧制态钎杆易产生早期断裂现象。且本工艺适用于大批量生产,具有应用方便、自动化程度高、生产成本低的效果。
具体实施方式
本发明为中空钎杆热处理工艺,是利用连续式送料架对轧制态40SiMnCrNiMo中空钎杆进行正火热处理。加热炉采用连续式火焰加热炉。包括以下工艺:
预热:中空钎杆在送料架上直接进入加热炉炉的第一段热区,在第一段热区内以平均20℃/分钟的温升进行加热,最后加热钎杆至780℃±10℃;
透热:钎杆加热至780℃±10℃后,通过送料架进入加热炉的第二段热区,在第二段热区内,加热炉保持780℃±10℃温度对钎杆进行透热,透热50分钟后,通过送料架出炉;
氮冷却:出炉后的钎杆在送料架上进行氮气冷却,冷却5分钟后,钎杆温度降至400℃±10℃;
缓冷却:通过送料架将钎杆进入密封装置,通过水汽作用进行缓冷却,冷却20分钟后,钎杆温度降至280℃±10℃。完成中空钎杆的热处理工艺。
由于中空钎杆先整体加热到一定温度,保温一段时间后,再进行控制冷却,钎杆获得适宜的金相组织,提高抗冲击、耐疲劳的机械性能。