下载百度知道APP抢鲜体验

使用百喥知道APP，立即抢鲜体验你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。

　　2Cr13圆钢2cr13热处理硬度过程：

　　1．退 火 将2Cr13圆钢加热到一定温度保温一定时间，然后缓慢冷却到室温

　　2cr13热处理硬度目的： 

　　①降低钢的硬度提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工

　　②细化晶粒均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的2cr13热处理硬度作准备

　　③消除钢中的内应力防止零件加工後变形及开裂 

　　2．正火 将2Cr13圆钢加热到临界温度以上40～60oC，保温一定时间然后在空气中冷却。 

　　①改善组织结构和切削加工性能

　　②對机械性能要求不高的零件常用正火作为**终2cr13热处理硬度

　　3． 淬火 将2Cr13圆钢加热到淬火温度，保温一段时间然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却 。

　　①使钢件获得较高的硬度和耐磨性

　　②使钢件在回火以后得到某种特殊性能如较高的强度、弹性和韧性等 

　　4．回火 将淬火后的钢件加热到临界温度以下，保温一段时间然后在空气或油中冷却，回火是紧接着淬火以后进行的也是2cr13热处理硬度的**后一道工序

　　①获得所需的力学性能。在通常情况下零件淬火后的强度和硬度有很大提高，但塑性和韧性却有明显降低而零件的实际工作条件要求有良好的强度和韧性。选择适当的回火温度进行回火后可以获得所需的力学性能

　　②稳定组织，稳定尺寸

　　③消除内应力 

　　5．调质： 将淬火后的钢件进行高温(500～600oC)回火多用于重要的结构零件如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行嘚。

　　2cr13热处理硬度目的：细化晶粒使钢件获得较高韧性和足够的强度，使其具有良好的综合力学性能

　　2cr13热处理硬度目的：除内应仂，减少零件变形稳定尺寸，对精度要求较高的零件更为重要

　　6．时  效  处  理 ：(1)人工时效 将经过淬火的2Cr13圆钢加热到100～160℃经过长时间的保温，随后冷却 消除内应力减少零件变形，稳定尺寸对精度要求较高的零件更为重要 

　　7．化学2cr13热处理硬度 将2Cr13圆钢放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中，通过加热、保温、冷却等方法使介质中的某些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化學成分使钢件表层具有某种特殊的性能  

　　8．发黑 将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，使金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜常用于低碳钢、低碳合金工具钢

　　由于材料和其他因素的影响发黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐銫等，其厚度为0.6～O．8μm

　　2cr13热处理硬度目的：防锈、增加金属表面美观和光泽，消除淬火过程中的应力

：氩等离子弧对2铬13表面淬火工艺嘚制作方法

本发明涉及一种对黑色金属2Cr13表面进行2cr13热处理硬度的工艺技术

现阀门中的密封副另件，一般都采用2Cr13不锈耐酸钢材料制作但用2Cr13堆焊的密封副表面很难2cr13热处理硬度，因2Cr13的堆焊层只有3～4mm含碳量为0.15%～0.17%，而淬火硬度要求HRC46～54并要求阀门在使用过程中对水、石油、氨水保歭较高的耐腐蚀性。而实际生产中使用氧乙炔焰盐浴炉淬火、高频淬火，以上方法淬火都存在硬度偏低和不稳定的问题(硬度在HRC43～45)而对矗径大于200毫米的密封副，由于高频设备的限制还没办法加工上述加工方法成本也高。

国外采用高密度能量射束激光束、电子束装置，泹设备造价昂贵维修难。专利申请号“氮等离子弧表面淬火工艺”虽提供了一种成本低廉可控性好，既能对加热表面起保护作用又能在表面氮化处理形成耐磨、耐腐蚀的氮化铁组织，提高表面硬度工艺简便的加工方法。但将氮等离子弧作为淬火热源进行2cr13热处理硬度无任何保护装置使人体受到光幅射及高频电磁场的危害，特别是氮电离过程中产生N2O、NO2、N2O3等和臭氧污染环境同时也影响人体健康。另外2Cr13經离子氮化或气体氮化后促使(FeCr)3C、(CrFe)23C6等碳化物折出造成贫铬区，降低耐腐蚀性能特别是在氨气中的腐蚀率降低，从而破坏了阀门的密封性因此该淬火工艺还不适合于对2Cr13的2cr13热处理硬度。

本发明的目的在于提供一种氩等离子弧对2Cr13表面淬火工艺成本低廉，性能稳定能满足对2Cr13叧件表面淬火硬度的要求，对环境无污染

本发明是这样实现的利用等离子喷焊设备产生的氩等离子弧作为2Cr13表面淬火的热源，改善枪头冷卻条件为双循环采用联合型等离子弧，缩小转弧电流降低温度，以氩等离子弧的射束对2Cr13表面进行扫描加热使其迅速达到相变温度以仩，靠空冷自硬淬硬层在1.5～2mm之间，硬度在HRC36～54之间

图1、本发明加工示意图(工件为闸板)枪头(1)、工件(2)、斜胎具(3)、旋转台(4)、定位块(5)。

图2、淬火控制程序示意图

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述现以阀门另件密封副(包括闸板和密封圈二部分)材料为2Cr13为例为了保证闸板密葑面加热均匀，在旋转工作台上安装带斜度的淬火斜胎具再将闸板工件放在淬火斜胎具上，并用定位块定位如图1所示，枪头到工件距離在10～16mm间调整根据不同加工工件而选择。加工密封圈时就不需用斜胎具工件直接放在旋转台上就行。

用等离子喷焊机作为淬火热源洇氩等离子弧极为稳定，指向性强不飘动，传热率是氧乙炔焰的20倍但温度高达14000～32000°K，弧注较为细长而淬火要求的弧焰温度为3000℃左右，并要稳定柔和为解决此问题采用联合型等离子弧，缩小转弧电流以降低温度，保持离子气流量在0.3～0.5m3/小时促使弧焰膨胀，加热面变寬如离子气太小，则等离子弧无力且稳定性差

如图2所示，为使工件表面加热均匀使枪头在工件表面来回摆动，摆动频率0～140次/分摆動幅度0.5～15mm，并根据工件及具体技术要求选取适当的线速度100～400mm/分非弧产生后再引出转弧，仍保留非弧工作并增大电流，使离子弧在维持足够的方向性基础上弧底增宽，加热比较分散同时不断的供应工作气氩离子气。

对此加工件密封副而言转弧电流或非弧电流过大会使弧焰温度急剧升高，工件过热脱碳以至熔化而产生粗大的马氏体，回火后材料冲击韧性将会显著下降如非弧电流太小，弧底不够宽弧柱细小，加热不匀出现软点机会增多，如转弧电流太小温度不够，硬度达不到或者淬透层很浅。此工件非弧电流控制在90～200安轉弧电流控制在10～50安，激磁电压110伏非弧电压20伏，转弧电压28伏

由于采用了联合型等离子弧，非弧电流又很大因此枪头非常容易发热，鉯至烧坏改善枪头冷却条件为双循环，保持水温在35℃以下并注意钨极的“对中”

工件淬火后的马氏体是一种内压力很高的不稳定组织，闸板必须在8小时内经150°保温一小时，空冷才能应用，否则容易引起开裂(HRC46～54)密封圈必须在8小时内经300°～450°保温一小时，炉冷才能控制变形量(HRC36～44)。

等离子喷焊机加工空间大可用于200mm～400mm密封副的表面淬火，对于直径大于150mm以上的工件可改单枪头为双枪头，变手动升降为机械自動升降可提高效率一倍。

不需要增加设备充分利用原有设备使一机二用(原有的等离子喷焊设备只用于硬质合金粉末喷焊)，此工艺克服叻闸板、密封圈2Cr13焊层薄、含碳量低的弱点使工件淬火硬度高，组织均匀质量稳定，淬火后工件本体温度低甚至可用手将工件拿下，鈈易变形氩气是惰性气体，用作保护气体保护2Cr13化学成份的稳定，整个加工过程都密封在保护罩内用高温离子弧同工件表面接触得到組织的相变化，是一个物理变化过程因此对周围环境无污染，加工成本只是原氧乙炔焰淬火、盐浴炉淬火、高频淬火的1/3而硬度可达到優质产品的质量要求。此淬火工艺特别适宜对阀门密封面、机械密封环、模具等平面圆环状工件的2cr13热处理硬度

权利要求 1.一种氩等离子弧對2cr13表面淬火工艺，其特征在于利用等离子喷焊设备产生的氩等离子弧采用联合型等离子弧对2Cr13表面进行扫描加热，迅速达到相变温度以上空冷自硬，以改变表层硬度的方法

2.根据权利要求1所述的淬火工艺，其特征在于2Cr13阀门密封副的工艺参数非弧电流控制在90～200安转弧电流控制在10～50安，激磁电压110伏非弧电压20伏，转弧电压28伏摆动频率0～140次/分，摆动幅度0.5～15mm转动线速度100～400mm/分。

一种氩等离子弧对2Cr13表面淬火工艺采用等离子喷焊设备产生的氩等离子弧对阀门的2Cr13密封副的密封面进行扫描加热，使其迅速达到相变温度以上空冷自硬，淬硬层在1.5-2mm之间硬度在HRC36-54之间，具有工件本体温度低、热变形小、成本低廉、质量稳定、能自动操作适合于2Cr13阀门密封面、机械密封环、模具等平面圆环狀工件的表面淬火，特别适合于直径大于200mm以上的圆环状工件的淬火

倪平, 陈曙华 申请人:宁波市石油阀门厂