[发明专利]一种凿岩钎杆热处理方法

说明书

本发明公开的一种凿岩钎杆热处理方法，包括整体渗碳、整体淬火、整体高温回火和整体低温回火的步骤，其中整体渗碳、整体淬火、整体高温回火和整体低温回火均是在真空环境中进行。采用本发明的技术方案，有效避免了其它活泼性物质对凿岩钎杆热处理过程造成影响，避免凿岩钎杆内部组织被氧化，通过在凿岩钎杆渗碳处理过程中通入保护气体，并加入渗碳剂，并通过对渗碳过程中压力进行调控，使成品凿岩钎杆渗碳层厚度增加，提高了成品凿岩钎杆的表面硬度和心部硬度，提高了凿岩钎杆的疲劳寿命、耐磨性能、表面硬度、心部硬度等关键技术指标，显著改善了凿岩钎杆的金相组织，提升了产品质量，延长了凿岩钎杆的使用寿命。

技术领域

本发明属于钎具热处理技术领域，尤其涉及一种凿岩钎杆热处理方法。

背景技术

凿岩钎杆在钻凿过程中承受着高频率、高冲击功率凿岩机施加的拉压、弯曲、扭转循环应力作用，同时承受着巨大的冲击载荷。另外，钎杆具在高速回转、碰撞的环境条件下还经受岩石、岩粉和矿水等工作介质的腐蚀和磨蚀作用，因此，钎杆的服役条件十分恶劣，目前国产钎杆的使用寿命较短，有的甚至使用几百米就失效，因此钎杆的工作环境复杂，质量要求高。凿岩钎杆在热处理过程的好坏直接影响钎杆质量的优劣，严重影响了使用效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种凿岩钎杆热处理方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种凿岩钎杆热处理方法，包括以下步骤：

步骤一：整体渗碳：将凿岩钎杆放入真空炉以内加热至850℃，然后再将凿岩钎杆转移至渗碳炉以内，同时向渗碳炉以内充入保护气体，并且加入渗碳剂，继续对渗碳炉以内的凿岩钎杆进行加热，控制碳势和温度，当渗碳炉以内温度升至920℃且碳势为1.2％时进入强渗阶段，对凿岩钎杆保温3-5h，而后控制碳势为0.8％时进入扩散阶段，对凿岩钎杆继续保温2-3h，随后使渗碳炉以内温度降低至850℃，再对凿岩钎杆保温1h后从所述渗碳炉中取出，使其自然冷却至常温；

步骤二：整体淬火：将经过步骤一处理后的凿岩钎杆放入真空炉以内加热至1000～1200℃后保温1～2h，然后对凿岩钎杆进行真空油淬之后从真空炉内取出，使其自然冷却至常温；

步骤三：整体高温回火：将经过步骤二处理后的凿岩钎杆放入真空炉以内加热至400～650℃后保温2～3h，再使真空炉以内温度降低至500℃时将凿岩钎杆取出，使其自然冷却至常温；

步骤四：整体低温回火：将经过步骤四处理后的凿岩钎杆放入真空炉内加热至200℃后保温2h，然后将其取出自然冷却至常温。

步骤一中所述保护气体为氮气。

步骤一中所述渗碳剂为丁烷。

步骤一中所述控制碳势和温度是指利用红外线或氧探头控制碳势，利用热电偶控制温度。

所述凿岩钎杆热处理方法还包括以下步骤：

在进行步骤一之前，对凿岩钎杆表面进行清洗，去除油渍污物，然后晾干。

所述凿岩钎杆热处理方法还包括以下步骤：

步骤1：在进行步骤一的过程中，当凿岩钎杆进入强渗阶段时，向渗碳炉以内充入保护气体，使所述渗碳炉以内压力达到并维持在1000～2000Pa的范围以内；

步骤2：在进行步骤一的过程中，当凿岩钎杆进入扩散阶段时，抽取出渗碳炉以内适量保护气体，使所述渗碳炉以内压力降低并维持在50～500Pa。

步骤二中所述对凿岩钎杆进行真空油淬所采用的淬火介质为真空淬火油。

所述凿岩钎杆热处理方法还包括以下步骤：

在完成步骤三之后以及进行步骤四之前，重复步骤一至步骤三至少一次。