[发明专利]一种螺旋转头表面盐浴渗钒的方法

说明书

本发明公开一种螺旋转头表面盐浴渗钒的方法，包括以下操作步骤：（1）将制备成型的螺旋转头放入清洗液中，浸泡处理20‑30min；（2）将氯化镱、氯化钇加入至水中，混合搅拌均匀后，向其中加入十二烷基水杨酸，搅拌均匀后，将混合物的温度升至95‑98℃，保温反应2‑3小时，蒸发除去水分，制得十二烷基水杨酸稀土；（3）将无水硼砂、氯化镧、氯化钠、五氧化二钒、还原剂、氟化钠、十二烷基水杨酸稀土混合均匀后，制得渗钒剂；（4）将清洗后的螺旋转头加入至渗钒剂中，将反应体系保温处理时，然后取出螺旋转头，油淬、回火处理，清洗，制得成品。本发明制得的螺旋转头，其表面硬度高，适合在各种土层使用，有效的延长了螺旋转头的使用寿命。

技术领域

本发明属于螺旋转头表面处理技术领域，具体涉及一种螺旋转头表面盐浴渗钒的方法。

背景技术

螺旋转头主要用于地下水位以上的土层、砂土层、含少量粘土的密实砂层以及粒径不大的砂石层中无循环钻进。结构为直螺旋，有弹头单螺、双头单螺、双头双螺三种。单螺钻头由于清渣容易，回转阻力小，适合钻进卵砂石层及胶结性好的粘土层，双螺钻头携土能力强，导正性能好，适合钻进松散地层及软硬互层地层。螺旋转头常处于高载荷、高冲击力的作用下，其表面易出现磨损及裂纹，最终而导致失效，所以对螺旋转头表面进行表面强化处理能很好的提高螺旋转头的使用寿命，从而很大程度上节约资源、能源。盐浴渗钒是由TD法盐浴渗金属技术发展而来的一种金属熔盐表面强化技术，是提高模具钢表面硬度、耐磨性的有效途径之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种相比于现有盐浴渗钒技术得到的渗钒层，显微硬度更大、对螺旋转头性能提升更明显的盐浴渗钒的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种螺旋转头表面盐浴渗钒的方法，包括以下操作步骤：

（1）将制备成型的螺旋转头放入清洗液中，浸泡处理20-30min，其中清洗液由以下重量份的组分制成：甲基丙烯磺酸钠4-9份、六氟磷酸钠12-15份、N-辛基二氨乙基甘氨酸盐酸盐2-6份、水220-250份；

（2）按重量份计，将26-33份氯化镱、11-15份氯化钇加入至130-150份水中，混合搅拌均匀后，向其中加入55-60份十二烷基水杨酸，搅拌均匀后，将混合物的温度升至95-98℃，保温反应2-3小时，蒸发除去水分，制得十二烷基水杨酸稀土；

（3）按重量份计，将70-76份无水硼砂、4-6份氯化镧、1-2份氯化钠、8-12份五氧化二钒、5-8份还原剂、7-10份氟化钠、12-16份十二烷基水杨酸稀土混合均匀后，制得渗钒剂；

（4）将清洗后的螺旋转头加入至渗钒剂中，将反应体系的温度升至950-980℃后，保温处理4-5小时，然后取出螺旋转头，油淬、回火处理后，清洗螺旋转头，制得成品。

具体地，上述步骤（3）中，还原剂为铝粉、硅粉、碳化硼中的任意一种。

具体地，上述步骤（4）中，回火处理的温度为250℃，回火处理的时间为3小时。

由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种螺旋转头表面盐浴渗钒的方法，操作简单，成本低廉，制得的螺旋转头，其表面硬度高，适合在各种土层使用，有效的延长了螺旋转头的使用寿命。其中，步骤（1）提供的清洗液，能有效的除去螺旋转头表面的灰层和油污，同时还能防止螺旋转头在清洗后，表面发生氧化的现象；本发明提供的渗钒剂中使用十二烷基水杨酸稀土，使用十二烷基水杨酸稀土与单质稀土和无机稀土相比，其对钒、碳的催渗作用更加明显，可使得钒原子的活性更高，与基体的结合效果更好，同时还能使得钒碳层的空间组织结构更加紧密、排列更加规则化，进而有效的提升了螺旋转头的表面硬度。

具体实施方式