CN101892362A - 一种制造泵体时的调质方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造泵体时的调质方法，属于泵体加工制造技术领域，其流程为“正火→淬火→第一次高温回火→第二次高温回火→中温回火”。即，在淬火处理后，进行两次高温回火和一次中温回火。同时，在淬火时，采用“三硝”作为介质，即，重量百分比为25％的硝酸钠、20％的亚硝酸钠、20％的硝酸钾和35％的水组成的混合溶液，从而提高产品的淬硬性，同时使表面拉应力较小，为杜绝淬火裂纹起到至关重要的作用。本发明方法有效的提高了泵体在-40℃下的冲击值以及泵体的力学性能，调制过程安全性高，改善了工作环境，降低了生产人员的劳动强度。

Description

一种制造泵体时的调质方法

技术领域

本发明属于泵体加工制造技术领域，涉及一种在泵体制造过程中的调质工艺。

背景技术

泵体是一种广泛应用于矿井、矿山等工业领域的设备。泵体的体积较大，形状复杂，其工作面有多个十字交叉孔，最小的泵体单件，其重量将近700公斤。泵体通常在野外作业，工作环境恶劣，条件苛刻，对泵体自身的力学性能有着较严格的要求：能够在-40℃下承受较大的冲击(单个最小值26J)的同时，仍要保持较高的强度(例如，抗拉强度Rm≥960MPa，屈服强度Rp0.2≥850MPa)。

在制造泵体的过程中，往往需要对泵体进行调质处理，从而保证泵体在具备较高的低温冲淬火介质具有较高的强度。目前常用的调质方法是采用油淬工艺，其基本流程为：“正火→淬火→高温回火→低温回火”，其中，在淬火过程中普遍采用的淬火介质是油。

这种方法虽然能在较大程度上避免裂纹，但是所加工出的泵头体要在-40℃下所能承受的冲击值仅为18-20J。此外，由于淬火介质采用的是油，容易着火，安全性差，工作环境也极为恶劣。同时，生产人员的劳动强度大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，为解决由于调质工艺导致泵体性能不佳，调质过程中安全性差、劳动强度大的问题，提出一种新的调质方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种制造泵体时的调质方法，其流程为“正火→淬火→第一次高温回火→第二次高温回火→中温回火”。

在淬火处理后，进行两次高温回火和一次中温回火。同时，在淬火时，采用“三硝”作为介质，即，重量百分比为25％的硝酸钠、20％的亚硝酸钠、20％的硝酸钾和35％的水组成的混合溶液，从而提高产品的淬硬性，同时使表面拉应力较小，为杜绝淬火裂纹起到至关重要的作用。

有益效果

本发明方法，对比现有技术，具有以下优点：

(1)淬火介质采用“三硝”溶液，不仅提高了产品的淬硬性，而且提高了泵体在-40℃下的冲击值做好准备。同时，使表面拉应力较小，为杜绝淬火裂纹起到至关重要的作用。

(2)通过采用两次高温回火，使残余奥氏体充分转变，进一步提高了泵体在-40℃下的冲击值。

(3)之后采用中温回火，既避免了回火脆性，又克服了水冷易裂纹问题。

(4)由于淬火介质不易着火，安全性高，并且其水溶性好，容易清洗，改善了工作环境，降低了生产人员的劳动强度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

一种制造泵体时的调质方法，包括以下步骤。

首先，对泵体进行正火处理。处理时，加热温度控制在950±10℃。加热完成后进行保温处理。

正火后，采用空气冷却方式将冷却至200℃以下。然后，进行淬火处理。处理时，温度控制在940±10℃。淬火时，采用“三硝”作为介质，即，重量百分比为25％的硝酸钠、20％的亚硝酸钠、20％的硝酸钾和35％的水组成的混合溶液，并且混合溶液的温度要控制在30℃-70℃，优选控制在30℃-50℃。

淬火完成后，对泵体表面进行清洗，除去其表面残留的“三硝”溶液。清洗时，水温不得低于70℃。清洗完成后，连续进行两次高温回火处理。每次加热时，温度均控制在630±20℃范围内。每次加热完成后，均采用液冷方式，在4-15分钟之内将泵体温度冷却至与冷却液相同温度。冷却液优选采用水，并且水的温度不得低于70℃。

当第二次高温回火处理完成后，进行中温回火处理。处理时，加热温度控制在450±10℃的范围内。加热完成后进行保温处理。

保温结束后采用空气冷却方式，将泵体温度降至室温。

至此，即完成了整个调质过程。

实施例

下面以对材质为30CrNi2MoVA的泵体进行调质为例，详细说明本发明方法。

首先，对泵体进行正火处理。处理时，加热温度控制在950±10℃，优选950℃。加热完成后进行保温处理。

正火后，采用空气冷却方式将冷却至200℃以下。然后，进行淬火处理。处理时，温度控制在940±10℃，优选940℃。淬火时，采用“三硝”作为介质，即，重量百分比为25％的硝酸钠、20％的亚硝酸钠、20％的硝酸钾和35％的水组成的混合溶液，并且混合溶液的温度要控制在30℃-70℃，优选控制在33℃。

淬火完成后，对泵体表面进行清洗，除去其表面残留的“三硝”溶液。清洗时，水温不得低于70℃，优选80℃。清洗完成后，进行两次高温回火处理。每次加热时，温度均控制在630±20℃范围内，优选620℃。每次加热完成后，均采用液冷方式，在4-15分钟之内将泵体温度冷却至与冷却液相同温度，优选8分钟内。冷却液优选采用水，并且水的温度不得低于70℃，优选80℃。

当第二次高温回火处理完成后，进行中温回火处理。处理时，加热温度控制在450±10℃的范围内，优选450℃。加热完成后进行保温处理。

保温结束后采用空气冷却方式，将泵体温度降至室温。

采用本调质方法对31件30CrNi2MoVA泵体处理后其力学性能如表1所示：

表1  31件泵体调质处理后力学性能检测值

                          抗拉强度

编号      屈服强度Rp0.2             延伸率A  断面收缩率Z  低温冲击值(-40℃)  Akv

                          Rm

82789-2   1050            1130      18       60            88                58

          1030            1120      16       57            86                70

                                                           82                70

611486-1  1050            1140      15       56.5          36                40

          1090            1160      14.5     57            32                50

                                                           36                50

611484-1  1010            1080      18       61.5          78                74

          1000            1080      17       57.5          76                80

                                                           76                74

82790-1   1170            1230      16       59            50                48

          1150            1230      16       61.5          42                36

                                                           50                44

82790-2   1000            1100      16.5     57            64                56

            1030    1110        16          57          62        62

                                                        58        62

611482-2    1010    1100        15.5        56.5        42        46

            1060    1120        16          57          40        48

                                                        38        54

82793-2     1120    1180        17          54          46        46

            1130    1190        18          51.5        42        30

                                                        46        38

82788-2     1060    1140        16          55          42        32

            1080    1140        16          54          40        34

                                                        30        32

611484-2    1020    1120        18          56.5        40        44

            1030    1120        16          57          40        52

                                                        46        36

82792-2     920     1070        16          57          54        58

            900     1020        16.5        59.5        40        68

                                                        64        50

82791-1     1100    1170        16          56.5        40        40

            1060    1160        16          57          42        42

                                                        40        44

611085-1    1060    1160        16.5        55.5        36        38

            1100    1160        16          54          38        44

                                                        42        40

82653-2     1070    1150        16          59.5        44        58

            1080    1130        18          58.8        52        56

                                                        46        46

611097-1    1010    1140        16          54.5        36        36

            990     1130        16          54          38        36

                                                        40        40

611074-1    1000    1070        17.5        59          60        60

            980     1070        17          59.5        80        62

                                                        54        70

611696-1    975     1040        17          63.5        56        112

            1010    1050        17          62.5        110       68

                                                        104       70

611695-2    1060    1140        15.5        57          50        66

            1060    1140        16          58          64        30

                                                        62        68

611700-1    1070    1130        16.5        59          82        82

            1070    1120        18          62.5        80        84

                                                        82        82

611700-2    1050    1130        18          57.5        76        86

            1070    1130        16.5        56          82        54

                                                        90        76

81651-1     925     1000        18.5        63.5        116       106

            925     1000        20          64          124       104

                                                        120       118

82787-1     1140    1220        16          54          44        28

            1100    1210        16.5        57          28        26

                                                           28          48

611485-1   1020        1090        16          56          74          74

           1020        1100        17          59.5        74          72

                                                           76          68

611581-1   1110        1180        15          54.5        59          44

           1110        1180        15.5        55.5        46          50

                                                           48          32

81651-2    1020        1090        18          60.5        26          98

           1000        1080        17.5        61          90          68

                                                           74          80

611695-1   1080        1180        17.5        58          64          66

           1050        1160        17          58          64          34

                                                           60          32

611580-2   1060        1130        18          57          74          80

           1060        1130        18          57          76          82

                                                           84          80

82794-1    980         1050        16.5        54.5        80          80

           985         1060        16.5        56          84          76

                                                           78          70

611483-2   1010        1070        16.5        58.5        72          76

           1010        1080        16          57.5        76          70

                                                           80          80

82787-2    980         1050        16          59          92          100

           950         1050        18          62          98          94

                                                           102         98

82791-2    1080        1140        16          56.5        70          78

           1070        1140        15.5        56          70          78

                                                           67          75

82792-1    1090        1150        15.5        55          73          68

           1030        1110        16          57          77          69

                                                           74          79

平均值     1042        1120        16.6        57.6        52.6        51.9

从表1可知，采用本发明方法进行调质后的泵体，其低温冲击值超过50J，屈服强度Rp0.2平均达到1040MPa以上，抗拉强度平均达到1120MPa，大大超过现有调质方法所能达到的力学性能值。

Claims (3)

1.一种制造泵体时的调质方法，首先对泵体进行正火处理，加热完成后进行保温处理；正火后，采用空气冷却方式将冷却至200℃以下；

其特征在于：

当冷却完成后，进行淬火处理；处理时，温度控制在940±10℃；淬火时，采用“三硝”作为介质，即，重量百分比为25％的硝酸钠、20％的亚硝酸钠、20％的硝酸钾和35％的水组成的混合溶液，并且混合溶液的温度要控制在30℃-70℃；

淬火完成后，对泵体表面进行清洗，除去其表面残留的“三硝”溶液；清洗时，水温不得低于70℃；

清洗完成后，连续进行两次高温回火处理；每次加热时，温度均控制在630±20℃范围内；每次加热完成后，均采用液冷方式，在4-15分钟之内将泵体温度冷却至与冷却液相同温度；

当第二次高温回火处理完成后，进行中温回火处理；处理时，加热温度控制在450±10℃的范围内；加热完成后进行保温处理；

保温结束后采用空气冷却方式，将泵体温度降至室温。

2.如权利要求1所述的一种制造泵体时的调质方法，其特征在于，“三硝”混合溶液的温度控制在30℃-50℃。

3.如权利要求1所述的一种制造泵体时的调质方法，其特征在于，两次高温回火处理之后所采用的冷却液采用水，并且水的温度不得低于70℃。