CN107457162A - 一种穿孔顶头配方及制作方法 - Google Patents

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归惠清
严哲
严和平
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Abstract

本发明公开了一种穿孔顶头配方及其制作方法，包括以24CrNi3WMoA为主材质的顶头以及涂覆在顶头表面厚度为1mm的复合化合物；所述复合化合物的化学成分由氮化铝、氧化铝、氮化钛和氧化钇超粗粉末组成；通过在传统以24CrNi3WMoA为主材质的顶头上涂覆一层表面厚度为1mm的复合化合物涂层，由于该涂层的原料组成类似于陶瓷涂层，所以耐高温性能好，抗高温耐磨性极强，涂层由于含有氧化物故导热性极小，顶头的基体温度不高，急冷急热温差小，因此可以消除顶头化尖、啃肉、开裂等三大现象；顶头的使用寿命较原来表面氮氧化处理的顶头寿命可大幅度提高，由穿100支合金钢管提高到可以穿制650支合金钢管以上，大大提高了顶头的工作效率和实用性。

Description

一种穿孔顶头配方及制作方法
技术领域
本发明涉及钢管穿孔顶头技术领域，具体为一种穿孔顶头配方及制作方法。
背景技术
钢管企业所有的合金钢穿孔顶头，在穿制低碳钢或低碳合金钢钢管时，经常出现化尖、塌鼻、啃肉及开裂等三大失效现象。此现象严重影响了企业的正常生产，增加量生产成本，生产效率受到影响，究其原因是：
1、顶头在表面温度接近1500摄氏度的高温下工作，顶头热强度会急剧下降，导致顶尖熔化或啃肉现象。
2、顶头易开裂是顶头材料脱氧不完全及材料内有害元素过多而严重降低了顶头材料的热疲劳强度所致。
传统的顶头材质为24CrNi3WMoA，该材质的特点热疲劳强度好，缺点是导热性差，局部容易熔化导致顶头失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种穿孔顶头配方及制作方法，其在顶头制作工艺的表面的涂上一层复合氧化物，提高顶头的使用寿命，以解决上述背景技术中提出的出现化尖、塌鼻、啃肉及开裂等三大失效现象。
为实现上述目的，本发明提供一种技术方案为：一种穿孔顶头配方，包括以24CrNi3WMoA为主材质的顶头以及涂覆在顶头表面厚度为1mm的复合化合物；所述复合化合物的化学成分由氮化铝、氧化铝、氮化钛和氧化钇超粗粉末组成。
本发明提供另一种技术方案为：一种穿孔顶头的制作方法，包括以下步骤：
S1：将氮化铝、氧化铝、氮化钛和氧化钇超粗粉末中的一种或几种用超高温粘胶混合并搅拌均匀；
S2：将以24CrNi3WMoA为主材质的顶头浸入S1中液态的复合化合物胶内，浸入时间为1分钟；
S3：将表面冷涂过的顶头整齐码放在一块耐热合金钢板上，并将耐热合金钢板连带顶头一起放入热处理炉内盖好开始加热；
S4：经热处理后，将顶头随炉冷却至常温出炉即可。
优选的，所述S3中码放在合金钢板上顶头的多少根据耐热板的大小和热处理炉内的平面面积而定。
优选的，所述S3中热处理的加热温度曲线为：常温加热2小时至100℃，恒温1小时，再加热2小时至300℃，恒温1小时，再加热3小时至800℃，恒温1小时，随后加热10小时至1200℃，并恒温1小时，随炉冷却至常温。
优选的，所述S4中热处理后的顶头表面均匀附着一层厚度1-2mm厚的复合化合物层。
优选的，所述复合化合物层与顶头基体表面致密光滑，涂层与基体材料结合强度高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本穿孔顶头配方及其制作方法，通过在传统以24CrNi3WMoA为主材质的顶头上涂覆一层表面厚度为1mm的复合化合物涂层，由于该涂层的原料组成类似于陶瓷涂层，所以耐高温性能好，抗高温耐磨性极强，涂层由于含有氧化物故导热性极小，顶头的基体温度不高，急冷急热温差小，因此可以消除顶头化尖、啃肉、开裂等三大现象；顶头的使用寿命较原来表面氮氧化处理的顶头寿命可大幅度提高，由穿100支合金钢管提高到可以穿制650支合金钢管以上，大大提高了顶头的工作效率和实用性。
具体实施方式
以下将详细说明本发明实施例，然而，本发明实施例并不以此为限。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中：一种穿孔顶头配方，包括以24CrNi3WMoA为主材质的顶头以及涂覆在顶头表面厚度为1mm的复合化合物；复合化合物的化学成分由氮化铝、氧化铝、氮化钛和氧化钇超粗粉末组成。
一种穿孔顶头的制作方法，基于上述原料配方，包括以下步骤：
第一步：将氮化铝、氧化铝、氮化钛和氧化钇超粗粉末中的一种或几种用超高温粘胶混合并搅拌均匀；
第二步：将以24CrNi3WMoA为主材质的顶头浸入第一步中液态的复合化合物胶内，浸入时间为1分钟；
第三步：将表面冷涂过的顶头整齐码放在一块耐热合金钢板上，码放在合金钢板上顶头的多少根据耐热板的大小和热处理炉内的平面面积而定，并将耐热合金钢板连带顶头一起放入热处理炉内盖好开始加热，热处理的加热温度曲线为：常温加热2小时至100℃，恒温1小时，再加热2小时至300℃，恒温1小时，再加热3小时至800℃，恒温1小时，随后加热10小时至1200℃，并恒温1小时，随炉冷却至常温；
第四步：经热处理后，将顶头随炉冷却至常温出炉即可；热处理后的顶头表面均匀附着一层厚度1-2mm厚的复合化合物层，复合化合物层与顶头基体表面致密光滑，涂层与基体材料结合强度高。
综上所述：本穿孔顶头配方及其制作方法，通过在传统以24CrNi3WMoA为主材质的顶头上涂覆一层表面厚度为1mm的复合化合物涂层，由于该涂层的原料组成类似于陶瓷涂层，所以耐高温性能好，抗高温耐磨性极强，涂层由于含有氧化物故导热性极小，顶头的基体温度不高，急冷急热温差小，因此可以消除顶头化尖、啃肉、开裂等三大现象；顶头的使用寿命较原来表面氮氧化处理的顶头寿命可大幅度提高，由穿100支合金钢管提高到可以穿制650支合金钢管以上，大大提高了顶头的工作效率和实用性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种穿孔顶头配方，其特征在于，包括以24CrNi3WMoA为主材质的顶头以及涂覆在顶头表面厚度为1mm的复合化合物；所述复合化合物的化学成分由氮化铝、氧化铝、氮化钛和氧化钇超粗粉末组成。
2.一种根据权利要求1所述的穿孔顶头的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将氮化铝、氧化铝、氮化钛和氧化钇超粗粉末中的一种或几种用超高温粘胶混合并搅拌均匀；
S2：将以24CrNi3WMoA为主材质的顶头浸入S1中液态的复合化合物胶内，浸入时间为1分钟；
S3：将表面冷涂过的顶头整齐码放在一块耐热合金钢板上，并将耐热合金钢板连带顶头一起放入热处理炉内盖好开始加热；
S4：经热处理后，将顶头随炉冷却至常温出炉即可。
3.根据权利要求2所述的一种穿孔顶头的制作方法，其特征在于，所述S3中码放在合金钢板上顶头的多少根据耐热板的大小和热处理炉内的平面面积而定。
4.根据权利要求2所述的一种穿孔顶头的制作方法，其特征在于，所述S3中热处理的加热温度曲线为：常温加热2小时至100℃，恒温1小时，再加热2小时至300℃，恒温1小时，再加热3小时至800℃，恒温1小时，随后加热10小时至1200℃，并恒温1小时，随炉冷却至常温。
5.根据权利要求2所述的一种穿孔顶头的制作方法，其特征在于，所述S4中热处理后的顶头表面均匀附着一层厚度1-2mm厚的复合化合物层。
6.根据权利要求5所述的一种穿孔顶头的制作方法，其特征在于，所述复合化合物层与顶头基体表面致密光滑，涂层与基体材料结合强度高。
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