專利名稱：一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵基合金的熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法。
背景技術(shù)：
外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的使用條件內(nèi)層金屬具有較高的硬度、耐磨性，而外層金屬具有一定的韌性、強(qiáng)度。目前，外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管加熱到830°C _850°C，保溫15-40min，然后快速放入油中冷卻，促使奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，這種方式可實(shí)現(xiàn)內(nèi)層金屬的良好淬透，硬度達(dá)到HRC60以上，同時(shí)，當(dāng)管子溫度為200-300°C時(shí)，油的冷卻速度減小，降低了馬氏體形成時(shí)的溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力，避免了內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的淬火裂紋。通過油淬的方式可避免管子內(nèi)壁的淬火裂紋，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高的耐磨性。但是，雙金屬管油淬不僅需要油槽，且油容易燃燒，安全性較差，還需要相應(yīng)的冷卻系 統(tǒng)，同時(shí)，油易老化，增加了更換新油的成本，且淬火后鋼管不易清洗，增加了清洗工序，導(dǎo)致油淬的成本比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法，能夠克服傳統(tǒng)油淬方法中油容易燃燒、易老化、雙金屬管不易清洗、成本高的缺點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法，其特征在于包括以下步驟
步驟一將所述雙金屬管在淬火爐中加熱到835-855°C，保溫15-40min，完成組織的奧氏體化過程；
步驟二 保溫后，立刻出爐，迅速將所述雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻4-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻2-4s，再次提出水面，在空氣中冷卻。本發(fā)明的進(jìn)一步方案在于所述雙金屬管的材質(zhì)為外層10#內(nèi)層GCrl5、夕卜層20# 內(nèi)層 GCrl5、外層 IOMnV 內(nèi)層 GCrl5、外層 14MnV 內(nèi)層 GCrl5、外層 16Mn 內(nèi)層 GCrl5SiMn、外層20Mn內(nèi)層GCrl5SiMn和外層16Mn內(nèi)層GCrl5SiMo，外圓直徑D在￠89 小219mm之間，總壁厚S i在5 9mm之間,外層壁厚S 2在2 4mm之間，總長(zhǎng)度L在3 9m之間。本發(fā)明的進(jìn)一步方案在于所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬無縫鋼管。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于所述方法保證了內(nèi)層高碳鉻軸承鋼較快的冷卻速度，從而過冷奧氏體迅速越過最不穩(wěn)定的溫度范圍，冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間，完成過冷奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，而且降低了馬氏體轉(zhuǎn)變過程中的冷卻速度，減小了馬氏體形成時(shí)的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力，避免了內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的淬火裂紋。使用水作為淬火介質(zhì)，進(jìn)行間斷淬火，內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的硬度值可達(dá)60HRC以上，不僅實(shí)現(xiàn)了良好的淬透性，而且避免了雙金屬管直接在水中冷卻到室溫導(dǎo)致的淬火裂紋，水價(jià)格低廉，操作方便，安全性高,替代油作為淬火介質(zhì),免去了雙金屬管的清洗工序，降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法，包括以下步驟步驟一，將所述雙金屬管在淬火爐中加熱到835-855°C，保溫15-40min，完成組織的奧氏體化過程；步驟二，保溫后，立刻出爐，迅速將所述雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻4-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻2-4s，再次提出水面，在空氣中冷卻。所述雙金屬管的材質(zhì)可以為外層10#內(nèi)層GCrl5、外層20#內(nèi)層GCrl5、外層IOMnV內(nèi)層GCrl5、外層14MnV內(nèi)層GCrl5、外層16Mn內(nèi)層GCrl5SiMn、外層20Mn內(nèi)層GCrl5SiMn和外層16Mn內(nèi)層GCrl5SiMo，外圓直徑D在￠89 小219_之間，總壁厚S1^5 9mm之間，外層壁厚3 2在2 4mm之間，總長(zhǎng)度L在3 9m之間，所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬無縫鋼管，也就是說所述雙金屬管可以采用離心鑄造成型工藝鑄造而成，也 可以采用復(fù)合管熱擠壓成型工藝鑄造而成，還可以采用其它方法鑄造而成。實(shí)施例I :所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬管，材質(zhì)為10#/GCrl5，S卩外層10#鋼，內(nèi)層GCr 15鋼，夕卜圓直徑為170mm,管壁總厚度=8mm,(外層壁厚3mm+內(nèi)層壁厚5mm)。在淬火爐中加熱到835-855°C，保溫20-40min，迅速將雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻5-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻3-4s，再次提出水面，空冷。淬火后組織內(nèi)層為細(xì)小馬氏體+細(xì)小碳化物+殘余奧氏體，外層主要為馬氏體。淬火后硬度內(nèi)層HRC60-66，雙金屬管表面光潔、平整，無淬火裂紋。實(shí)施例2 :所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬管，材質(zhì)為20#/GCrl5，S卩外層20#鋼，內(nèi)層GCr 15鋼，夕卜圓直徑為180mm,管壁總厚度=6mm,(外層壁厚3mm+內(nèi)層壁厚3mm)。在淬火爐中加熱到835-855°C，保溫20-40min，迅速將雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻5-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻3-4s，再次提出水面，空冷。淬火后組織內(nèi)層為細(xì)小馬氏體+細(xì)小碳化物+殘余奧氏體，外層主要為馬氏體。淬火后硬度內(nèi)層HRC60-66，雙金屬管表面光潔、平整，無淬火裂紋。實(shí)施例3 :所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬管，材質(zhì)為10MnV/GCrl5，即外層IOMnV鋼，內(nèi)層GCr 15鋼,夕卜圓直徑為160mm,管壁總厚度=7mm,(外層壁厚3mm+內(nèi)層壁厚4mm)。在淬火爐中加熱到835-855 °C，保溫20-40min，迅速將雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻5-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻3-4s，再次提出水面，空冷。淬火后組織內(nèi)層為細(xì)小馬氏體+細(xì)小碳化物+殘余奧氏體，外層主要為馬氏體。淬火后硬度內(nèi)層HRC60-66，雙金屬管表面光潔、平整，無淬火裂紋。實(shí)施例4 :所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬管，材質(zhì)為14MnV/GCrl5，即外層14MnV鋼，內(nèi)層GCrl5鋼，外圓直徑小為159mm，管壁總厚度=8. 5mm,(外層壁厚3mm+內(nèi)層壁厚
5.5mm)。在淬火爐中加熱到835_855°C，保溫20_40min，迅速將雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻5-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻3-4s，再次提出水面，空冷。淬火后組織內(nèi)層為細(xì)小馬氏體+細(xì)小碳化物+殘余奧氏體，外層主要為馬氏體。淬火后硬度內(nèi)層HRC60-66，雙金屬管表面光潔、平整，無淬火裂紋。實(shí)施例5 :所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬管，材質(zhì)為16Mn/GCrl5SiMn，即外層16Mn鋼，內(nèi)層GCrl5SiMn鋼，產(chǎn)品規(guī)格為外圓直徑小為140mm，管壁總厚度=9mm(外層壁厚3mm+內(nèi)層壁厚6mm)。在淬火爐中加熱到835_855°C，保溫20_40min，迅速將雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻5-6s后，立刻提出水面,稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻3-4s，再次提出水面，空冷。淬火后組織內(nèi)層為細(xì)小馬氏體+細(xì)小碳化物+殘余奧氏體，外層主要為馬氏體。淬火后硬度內(nèi)層HRC60-66，雙金屬管表面光潔、平整，無淬火裂紋。實(shí)施例6 :所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬管，材質(zhì)為20Mn/GCrl5SiMn，即外層20Mn鋼，內(nèi)層GCrl5SiMn鋼，產(chǎn)品規(guī)格為外圓直徑小為133mm，管壁總厚度=5. 5m (外層壁厚2. 5mm+內(nèi)層壁厚3mm)。在淬火爐中加熱到835_855°C，保溫15_30min，迅速將雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻4-5s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻2-4s，再次提出水面，空冷。淬火后組織內(nèi)層為細(xì)小馬氏體+細(xì)小碳化物+殘余奧氏體，外層主要為馬氏體。淬火后硬度內(nèi)層HRC60-66，雙金屬管表面光潔、平整，無淬火裂紋。實(shí)施例7 :所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬管，材質(zhì)為16Mn/GCrl5SiMo，即外層16Mn鋼，內(nèi)層GCrl5SiMo鋼，產(chǎn)品規(guī)格為外圓直徑小為133mm，管壁總厚度=5. 5m (外層壁 厚2. 5mm+內(nèi)層壁厚3mm)。在淬火爐中加熱到835_855°C，保溫15_30min，迅速將雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻4-5s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻2-4s，再次提出水面，空冷。淬火后組織內(nèi)層為細(xì)小馬氏體+細(xì)小碳化物+殘余奧氏體，外層主要為馬氏體。淬火后硬度內(nèi)層HRC60-66，雙金屬管表面光潔、平整，無淬火裂紋。所述方法保證了內(nèi)層高碳鉻軸承鋼較快的冷卻速度，從而過冷奧氏體迅速越過最不穩(wěn)定的溫度范圍，冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間，完成過冷奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，而且降低了馬氏體轉(zhuǎn)變過程中的冷卻速度，減小了馬氏體形成時(shí)的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力，避免了內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的淬火裂紋。使用水作為淬火介質(zhì)，進(jìn)行間斷淬火，內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的硬度值達(dá)60HRC以上，不僅實(shí)現(xiàn)了良好的淬透性，而且避免了雙金屬管直接在水中冷卻到室溫導(dǎo)致的淬火裂紋。水價(jià)格低廉，操作方便，安全性高，替代油作為淬火介質(zhì)，免去了雙金屬管的清洗工序，降低了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法，其特征在于包括以下步驟 步驟一將所述雙金屬管在淬火爐中加熱到835-855°C，保溫15-40min，完成組織的奧氏體化過程； 步驟二 保溫后，立刻出爐，迅速將所述雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻4-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻2-4s，再次提出水面，在空氣中冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法，其特征在于所述雙金屬管的材質(zhì)為外層10#內(nèi)層GCrl5、外層20#內(nèi)層GCrl5、外層IOMnV內(nèi)層 GCrl5、外層 14MnV 內(nèi)層 GCrl5、外層 16Mn 內(nèi)層 GCrl5SiMn、外層 20Mn 內(nèi)層 GCrl5SiMn 和外層16Mn內(nèi)層GCrl5SiMo，外圓直徑D在￠89 小219mm之間，總壁厚S丨在5 9mm之間，外層壁厚S 2在2 4mm之間，總長(zhǎng)度L在3 9m之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法，其特征在于所述雙金屬管為冶金結(jié)合雙金屬無縫鋼管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外層低碳鋼內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙金屬管的淬火方法，涉及鐵基合金的熱處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟步驟一，將所述雙金屬管在淬火爐中加熱到835-855℃，保溫15-40min，完成組織的奧氏體化過程；步驟二，保溫后，立刻出爐，迅速將所述雙金屬管輸送到裝滿水的水池中，冷卻4-6s后，立刻提出水面，稍等3-4s后，再淬入水中，冷卻2-4s，再次提出水面，在空氣中冷卻。所述方法使用水作為淬火介質(zhì)，進(jìn)行間斷淬火，內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的硬度值可達(dá)60HRC以上，不僅實(shí)現(xiàn)了良好的淬透性，而且避免了雙金屬管直接在水中冷卻到室溫導(dǎo)致的淬火裂紋。
文檔編號(hào)C21D1/60GK102732701SQ20121024703
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者宋亞峰, 張艷, 王磊, 王錦永, 王黎暉 申請(qǐng)人:新興鑄管股份有限公司