一種大直徑超高強度鋼製金屬殼體的整體熱處理方法與流程

2023-05-21 16:43:31 3

本發明涉及熱處理工藝，具體涉及一種大直徑超高強度鋼製金屬殼體的整體熱處理方法。

背景技術：

目前整體熱處理的金屬殼體直徑均在φ1000mm以內，對於大直徑φ2200mm的金屬殼體的整體熱處理還沒有工程實踐應用。大直徑金屬殼體的整體熱處理對熱處理的裝爐方式，熱處理工藝方法，熱處理工藝參數，均提出了高的要求。大直徑殼體整體熱處理面臨殼體熱處理時吊裝困難，加熱時受到殼體自重變形，熱處理後性能不能滿足使用要求的風險。

技術實現要素：

鑑於上述現有技術中所存在的問題，本發明提供一種大直徑超高強度鋼製金屬殼體整體熱處理的工藝方法。採用此種工藝方法，可以解決裝卸困難，變形大，熱處理後性能不滿足使用要求的風險問題。

為解決存在的風險問題，本發明採用的技術方案為：整體吊裝，整體熱處理，其步驟為：

第一步，殼體組合吊裝

將待熱處理的大直徑超高強度鋼製金屬殼體使用淬火吊杆懸掛，吊杆與殼體通過工藝環連接。殼體吊掛必須鉛直，吊掛後使用鉛錘檢測垂直度。鉛錘線與殼體的間距偏差不能超過±3mm。

第二步，殼體整體退火

將殼體垂直裝入退火爐內退火，退火爐要求爐溫均勻性滿足±10℃。吊掛 時確保殼體垂直懸掛在退火爐內，使殼體保持自由垂直懸掛狀態，減少和預防殼體在退火時產生大的變形。整體退火溫度680℃～720℃，採用先高溫再低溫的保溫方式，退火時間控制在殼體能夠熱透，達到消除應力、改善組織的目的，一般不少於1h。

第三步，殼體整體預熱淬火

將經整體退火冷卻後的殼體，垂直吊裝入預熱爐內進行預熱，預熱爐要求爐溫均勻性滿足±10℃，預熱溫度680℃，保溫時間120min。預熱結束後，將聯合淬火爐與預熱爐對接，兩個熱處理爐同時打開爐門，將殼體使用離合子母裝置垂直提升至淬火爐內。淬火爐要求爐溫均勻性滿足±10℃，加熱溫度900℃～940℃。加熱結束後，將淬火爐與淬火油槽對接，打開爐門，打開卷揚機構，將殼體垂直浸入淬火油液中。淬火油溫控制在30℃～90℃之間，殼體在油液中淬火停留時間以保證殼體冷透為準。

第四步，殼體整體回火

殼體整體預熱淬火後，垂直吊裝入回火爐回火，回火爐爐溫均勻性滿足±5℃，回火溫度220℃～320℃。

回火主要工藝過程為，工件入爐-加熱-出爐空冷，循環回火2次。工藝為：殼體到溫裝爐，保溫1h，出爐空冷，待工件冷卻後，再重複1次該回火工藝過程。

有益效果：

採用此方法熱處理後的大直徑超高強度鋼殼體，熱處理後尺寸精度滿足使用要求，綜合力學性能滿足使用要求，殼體的硬度不小於50hrc，強度不低於1500mpa，它穩定的高硬度、完美的強韌性配合，為金屬殼體的壽命提供可靠性。

具體實施方式

下面以具體實例的方式詳細說明本發明。

針對φ2200mm直徑406鋼製金屬殼體進行整體熱處理，其具體步驟如下：

第一步，殼體組合吊裝

將待熱處理的大直徑406鋼製金屬殼體使用淬火吊杆懸掛，吊杆與殼體通過工藝環連接。殼體吊掛必須鉛直，吊掛後使用鉛錘檢測垂直度。鉛錘線與殼體的間距偏差不能超過±3mm。

第二步，殼體整體退火

將殼體垂直裝入退火爐內退火，退火爐要求爐溫均勻性滿足±10℃。吊掛時確保殼體垂直懸掛在退火爐內，使殼體保持自由垂直懸掛狀態，減少和預防殼體在退火時產生大的變形。整體退火溫度680℃～720℃，採用先高溫再低溫的保溫方式，退火時間控制在殼體能夠熱透，達到消除應力、改善組織的目的，一般不少於1h。

第三步，殼體整體預熱淬火

將經整體退火冷卻後的殼體，垂直吊裝入預熱爐內進行預熱，預熱爐要求爐溫均勻性滿足±10℃，預熱溫度680℃，保溫時間120min。預熱結束後，將聯合淬火爐與預熱爐對接，兩個熱處理爐同時打開爐門，將殼體使用離合子母裝置垂直提升至淬火爐內。淬火爐要求爐溫均勻性滿足±10℃，加熱溫度900℃～940℃。加熱結束後，將淬火爐與淬火油槽對接，打開爐門，打開卷揚機構，將殼體垂直浸入淬火油液中。淬火油溫控制在30℃～90℃之間，殼體在油液中淬火停留時間以保證殼體冷透為準。

第四步，殼體整體回火

殼體整體預熱淬火後，垂直吊裝入回火爐回火，回火爐爐溫均勻性滿足± 5℃，回火溫度220℃～320℃。

回火主要工藝過程為，工件入爐-加熱-出爐空冷，循環回火2次。工藝為：殼體到溫裝爐，保溫1h，出爐空冷，待工件冷卻後，再重複1次該回火工藝過程。