[发明专利]一种挤压针的热处理方法

说明书

本发明公开了一种挤压针的热处理方法，其包括：对经过预处理的半成品挤压针进行分级分段式淬火处理，再对分级分段式淬火处理的挤压针进行深冷以及依次进行回火和矫直处理得到马氏体挤压针，最后将得到的马氏体挤压针进行精整，以得到成品挤压针。该挤压针具有优异的红硬性，延长了在工艺应用过程中的使用寿命；该挤压针性能的提升，使其适于核级锆材挤压现场应用，更使得核级锆材挤压成本大大降低可应用于锆合金。

技术领域

本申请涉及热处理工艺技术领域，特别涉及一种挤压针的热处理方法。

背景技术

高速钢具有很高的硬度、红硬性和耐磨性，现已大量应用于制造各种切削加工工具，除此之外，还被用于制造冷、热作模具、轧辊、高温轴承和具有较高硬度、高精度、耐热和耐磨的特殊机械部件。在现代机械化大生产的背景下，高速钢随着科技发展和工业生产水平的提升，对工业的发展起到促进的作用。

在现有的技术中，高速钢件常用的热处理方法为退火预处理及淬火或等温淬火+多次回火最终热处理。退火处理方法采用完全退火，退火温度在Ac1点之上，使钢的基体转变为奥氏体。通过相变，可消除在冷或热加工之后产生的晶体缺陷和应力，降低钢的硬度，使钢材具有合适的退火组织，为机械加工和淬火处理做好准备。在完全退火保温后一般采用两种冷却方式：1)缓慢冷却退火，以20～30℃/h的冷却速度冷至550℃左右后进行炉冷，2)等温处理退火，在退火等温转变曲线上奥氏体分解转变为珠光体速度最快的温度保温，在奥氏体完全分解转变之后进行炉冷。经完全退火之后的组织为索氏体基体和较均匀分布的细小粒状碳化物的球化组织。以上两种最终处理工艺方法在常规处理工艺下使该材料的强度和韧性不能兼得。不具有最佳综合性能。而且核级锆材挤压的挤压温度超过700℃，挤压速度慢，时间长，且需扩孔挤压，扩孔力在100t左右，现使用的高速钢、H13、3Cr2W8V等材质的挤压针因寿命等问题已经不能满足实际使用要求。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种挤压针的热处理方法，采用分级和分段热处理的技术对半成品挤压针进行处理，再经过淬火并结合深冷处理消除热处理后的残余奥氏体和细化马氏体技术，使得通过本方法处理的挤压针满足核级锆材挤压用挤压针的使用要求，不仅提高了挤压针的硬度，还延长了工艺过程中挤压针的使用寿命，解决了挤压针使用中最易发生的断裂问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种挤压针的热处理方法，包括：

对经过预处理的半成品挤压针进行至少两次预热处理，得到奥氏体挤压针；

将所述奥氏体挤压针进行淬火处理，得到第一中间体挤压针；

将所述第一中间体挤压针进行深冷处理，得到第二中间体挤压针；

对所述第二中间体挤压针依次进行回火和矫直处理，并依次重复所述回火以及矫直处理至少三次，得到马氏体挤压针。

进一步的，所述至少两次预热处理的步骤包括：

将经过预处理的半成品挤压针放入第一加热炉内，升温至400-500℃进行恒温预热25-60分钟；

再在在小于或等于20秒内转入第二加热炉内，升温至840-870℃进行恒温预热20-40分钟，得到奥氏体挤压针。

进一步的，所述淬火处理的步骤包括：

将所述奥氏体挤压针在小于或等于20秒内转入第三加热炉内，升温至1180-1230℃进行保温处理10-20分钟，再在小于或等于20秒内转移置入第四加热炉内进行淬火处理；

对所述第四加热炉内中的奥氏体挤压针降温至260-300℃，在260-300℃温度下恒温30-60分钟，得到第一中间体挤压针。

进一步的，所述深冷处理的步骤包括：