CN103146895A

CN103146895A - 一种凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺

Info

Publication number: CN103146895A
Application number: CN2013100755543A
Authority: CN
Inventors: 熊家泽; 王筑生; 杨云; 徐斌; 唐文龙; 熊克胜; 唐维兵; 李永金; 支庆; 将志勇
Original assignee: Shougang Guiyang Special Steel Co Ltd
Current assignee: Shougang Guiyang Special Steel Co Ltd
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2033-03-11
Also published as: CN103146895B

Abstract

本发明公开了一种凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，该工艺采用中频感应加热到800～900℃，以90～210℃/min的冷却速度冷至室温；冷却方式为风冷，正火硬度30～42HRC。本发明实现了8Cr凿岩钎杆使用寿命的历史性跨越，凿岩进尺寿命由现有技术的20m～60m延长到150m～400m，明显延长钎杆凿岩使用寿命，具有显著的经济和实用价值，而其操作简单，可操作性强，使8Cr钢的金相组织得到显著改善，产品质量得到显著提高。

Description

一种凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺

技术领域

本发明涉及一种凿岩钎杆用8Cr钢的整体正火工艺，属于冶金技术领域。

背景技术

8Cr钢是首钢贵阳特殊钢公司用来生产H19mm、H22mm和H25mm中空钢的一个主要钢种，是生产凿岩用锥体连接中空六角形钎杆、平头钎杆、整体钎等产品的主要原料，它在热轧状态下具有较高的疲劳强度和耐磨性，显微组织为珠光体+点状碳化物，在热轧状态或正火状态下能获得30～42HRC的稳定硬度。缺点是锻造性能差，加热温度范围窄，缺口敏感性大，工艺要求严格，易产生过热、过烧现象。正火工艺是将钢加热到上临界点Ac3（亚共析钢）或ACcm（共析钢、过共析钢）以上30～50℃或更高温度，奥氏体化并保持使之均匀化后空冷的热处理工艺。对于过共析钢,正火能减少二次渗碳体的析出使其不形成连续的网状结构,经正火的过共析钢有较高的韧性和细化晶粒，淬火就不易开裂,正火是生产过共析钢工具的工艺路线，8Cr钢不正火工艺所生产的H22和H25钎杆凿岩进尺寿命仅为20m～60m，使用寿命较短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，使8Cr钢的金相组织得到显著改善、钎杆凿岩的使用寿命显著提高8～12倍，产品质量稳定性得到显著改善，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，所述的8Cr钢按重量百分比计，主要成分为C0.70～0.85％，Si0.20～0.35％，Mn0.20～0.35％，Cr1.40～1.60％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cu≤0.25％，余量为Fe及不可避免的杂质；该工艺是采用中频感应加热，温度范围800～900℃，以90～210℃/min的冷却速度冷至室温；冷却方式为风冷，正火硬度30～42HRC。

上述的凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，所述的冷却方式为采用鼓风机吹风冷却或压缩空气冷却。

前述的凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，所述的凿岩钎杆是H22和H25中空凿岩用钎杆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、实现了8Cr凿岩钎杆使用寿命的历史性跨越，凿岩进尺寿命由现有技术的20m～60m延长到150m～400m，显著延长钎杆凿岩使用寿命，具有显著的经济和实用价值。

2、本发明操作简单，可操作性强，使8Cr钢的金相组织得到显著改善，产品质量得到显著提高。

3、发明与传统8Cr钢生产工艺的不同：①采用中频感应加热，加热速度快，透烧性好；②加热温度控制范围800～900℃；③采用鼓风机吹风冷却或压缩空气冷却，冷却速度90～210℃/min；④正火硬度30～42HRC。

附图说明

图1是本发明的工艺曲线图；

图2是未经本发明工艺处理的8Cr钢金相组织照片（第一组）；

图3是未本发明工艺处理的8Cr钢金相组织照片（第一组）；

图4是经本正火工艺处理的8Cr钢金相组织照片（第二组）；

图5是经本正火工艺处理的8Cr钢金相组织照片（第二组）。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1。如图1所示，凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，采用中频感应加热到800～900℃，以90～210℃/min的冷却速度冷至室温；

冷却方式为风冷(采用鼓风机吹风冷却或压缩空气冷却),正火硬度30～42HRC。所述的8Cr钢按重量百分比计，主要成分为C 0.70～0.85％，Si 0.20～0.35％，Mn 0.20～0.35％，Cr 1.40～1.60％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cu≤0.25％，余量为Fe及不可避免的杂质；

8Cr钢的常用参数如下：

1、化学成分％

2、未经正火工艺处理的8Cr钢金相组织如图2、3所示，表现为晶粒粗大和存在部分网状碳化物。

为验证本发明的效果，申请人对采用未经本正火工艺生产的H22凿岩用锥体连接中空六角形钎杆和经本正火工艺生产的H22凿岩用锥体连接中空六角形钎杆的使用寿命和产品质量进行了试验，结果如下：

未经本正火工艺的H22凿岩用锥体连接中空六角形钎杆和经本正火工艺的H22凿岩用锥体连接中空六角形钎杆的现场凿岩使用寿命试验：

①试验地：云南大红山。

②岩石情况：岩石普氏硬度系数在f10～f14之间。

③凿岩机及空压机情况：天风YT28型气腿式凿岩机，风压0.6～0.8Mpa，水压0.1～0.2Mpa。

④试验数据：经现场凿岩试验，两组钎杆单支的平均凿岩进尺寿命分别为38.8m和316.2m,具体试验数据如表1。

表1

⑤质量情况：未经本工艺处理的金相组织如图2、图3所示，金相组织表现为晶粒粗大和存在部分网状碳化物；经本工艺处理的金相组织如图4、图5所示，金相组织的晶粒和网状碳化物得到明显改善。

三、结论：与未正火工艺相比，采用本发明处理的8Cr钎杆，其钎杆凿岩寿命（使用寿命）显著提高，平均单支的凿岩寿命提高8.15倍，而且金相组织得到显著改善，产品质量显著提高。

本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，其特征在于：所述的8Cr钢按重量百分比计，主要成分为C 0.70～0.85％，Si 0.20～0.35％，Mn 0.20～0.35％，Cr 1.40～1.60％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cu≤0.25％，余量为Fe及不可避免的杂质；采用中频感应加热到800～900℃，以90～210℃/min的冷却速度冷至室温；冷却方式为风冷，正火硬度30～42HRC。

2.根据权利要求1所述的凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，其特征在于：所述的冷却方式为采用鼓风机吹风冷却或压缩空气冷却。

3.根据权利要求1所述的凿岩钎杆用8Cr钢整体正火工艺，其特征在于：所述的凿岩钎杆是H22和H25凿岩用钎杆。