[发明专利]一种低碳钢长圆筒内壁表面硬化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，尤其涉及一种对低碳钢钢制长圆筒的内壁表面等离子淬火硬化处理方法。

背景技术

油田采油中含沙、含碱、含酸量比较大，聚合物较多，化学成份复杂，对抽油泵造成磨损和腐蚀，使其使用寿命变短。目前国内所用的抽油泵有三种：

一、合金结构钢表面经热处理的组合泵（以下简称组合泵）；二、碳素结构钢表面经热处理的整筒渗碳泵（以下简称渗碳泵）；三、碳素结构钢内表面电镀的整筒镀铬泵（以下简称镀铬泵）。

目前组合泵己基本被淘汰，因其加工复杂，以每节0.3米缸套为主，组装成3-12米长的抽油泵（外套筒同样长），容易出现乱位现象，耗费钢材，又费工时；现在垄断市场的是渗碳泵、镀铬泵，然而渗碳泵以碳素结构钢(20#钢）为主。这种材质抗腐蚀，耐磨性能低；而镀铬泵其铬层为0.07-0.12mm,采用的是内表面电镀的方法，极易被沙子划破，使用寿命短，容易造成卡泵现象。后两种泵热处理前后均需经过严格加工，特别是热处理后机械加工很难。

抽油泵的关键部件抽油泵筒直径较小?28—?95，长度较长（可达8000毫米以上），是一种典型的长圆筒，在只有微量变形的前提下进行内表面硬化非常困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种既适用于用低碳钢，也适用于用中碳钢、中碳合金钢、低碳合金钢制成的长圆筒内壁表面硬化处理的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低碳钢钢制圆筒形工件的内壁表面硬化处理方法，包括有以下操作步骤：

a.对低碳钢钢制圆筒形工件内壁进行渗碳或者碳氮共渗处理；

b.对钢制圆筒形工件内壁进行垳磨；

c.再对所述钢制圆筒形工件内壁进行等离子螺旋扫描硬化处理。

所述的碳氮共渗处理是把低碳钢钢制圆筒形工件放在井式炉中于860-900℃的温度下进行碳氮共渗。

本发明的优点是：

由于钢材经渗碳或者碳氮共渗后，钢材表面的含碳量提高，即使是低碳钢，表面含碳量也可达0.8％以上，所以不论是低碳钢还是中碳钢、中碳合金钢、低碳合金钢制成的长圆筒都可用上述方法使长圆筒内壁表面硬化，因而扩大了制造长圆筒的选材范围。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

把用20钢、45#钢、42CrMo或20CrMo钢管制成的抽油泵筒，分别在井式炉中于860-900℃的温度下对泵筒内壁进行渗碳或者碳氮共渗，然后把经碳氮共渗的泵筒内壁进行垳磨，最后对泵筒内壁用等离子淬火硬化处理。

经上述方法处理后抽油泵筒内壁的表面硬度，可以达到Hv900以上。