[发明专利]一种钢管无氧化正火工艺及装置

说明书

本发明涉及一种钢管无氧化正火工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、前处理：包括以下子步骤：S11、预热+加热；S12、保温：传输机构继续将钢管向前传输至保温区，保温温度为850～900℃，保温时间为6～8min；S2、风冷：通过氮气站将氮气送入风冷区，以氮气为介质，利用氮气迅速冷却钢管，1.5～2min的时间内钢管冷却到350～400℃；S3、水冷：水冷区分为三段：钢管在一段水冷区内温度反弹150～200℃，即，使得钢管温度在500～600℃；在一段水冷区和二段水冷区中，让钢管逐渐冷却到200℃以下；S4、出炉，空冷至室温；还公开了用于钢管无氧化正火工艺的装置。本发明通过对冷却速度的有效控制，获得了理想的硬度、组织和表面质量，降低了成本，提高了交货及时率。

技术领域

本发明涉及钢管热处理技术领域，特别是一种钢管无氧化正火工艺及装置。

背景技术

如今的市场上具有竞争力的钢管，其硬度HB190-240，内外脱碳层0.03mm以内，全脱碳层0.05mm以内，表面无氧化皮，传统的正火工艺采用普通热处理炉正火+雾冷，脱碳层无法保证，表面氧化皮严重，硬度不稳定，HB160-190之间。即使硬度勉强合格，还需要增加3道工序：①对产品进行表面酸洗，去除氧化皮；②对产品外表面抛光；③对产品内表面珩磨。以获得客户要求的脱碳层，成本为1000～1500元/吨，且交货期比较长，已经无法满足要求。

中国专利CN201648470U公开了一种用于齿圈的正火设备。克服现有的正火炉对齿圈进行正火热处理过程中容易出现不良品的缺陷，提出了一种齿圈氮气保护连续式正火炉。本实用新型包括炉膛、输送带和出料部，输送带贯穿炉膛内部，炉膛内沿入口至出口方向依次设有加热区、保温区和氮气冷却区，加热区和保温区与加热保温系统连接，炉膛的入口与加热区连通，炉膛的出口与氮气冷却区连通，其中，所述的正火炉还包括氮气站，氮气站通过输送管道分别与加热区、保温区和氮气冷却区连接，炉膛的入口处设置一个氮气进气口，炉膛的出口处设置两个氮气进气口，炉膛入口处的外侧设有入口密封区，入口密封区呈倾斜状。该正火炉可以防止齿坯在正火过程中发生氧化脱碳现象，确保齿坯表面无氧化皮，提高正火质量和齿圈的质量及性能，简化了正火炉结构，同时实现了连续生产，达到了节能减排的目的。

该专利公开的正火设备难以快速冷却钢管，无法获得需要的F+P组织。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种钢管无氧化正火工艺及装置，能够获得理想的组织硬度和脱碳层厚度，并且无氧化皮，减少了酸洗、抛光和研磨这三道工序，提高了效率的同时降低了成本。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种钢管无氧化正火工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、前处理：包括以下子步骤：

S11、预热+加热，将钢管通过传输机构送入炉膛内，通过氮气站和氢气站向加热区分别送入氮气和氢气，用氮气+氢气作为保护气氛，经过预热后，加热至900℃；

S12、保温：传输机构继续将钢管向前传输至保温区，保温温度为850～900℃，保温时间为6～8min；

S2、风冷：传输机构继续将钢管向前传输至风冷区，通过氮气站将氮气送入风冷区，以氮气为介质，利用氮气迅速冷却钢管，1.5～2min的时间内钢管冷却到350～400℃；

S3、水冷：水冷区分为三段：调节一段水冷区的第一水箱的水温及流量，使得钢管在一段水冷区内温度反弹150～200℃，即，使得钢管温度在500～600℃；调节二段水冷区的第二水箱的水温及流量、调节三段水冷区的第三水箱的水温及流量，让钢管逐渐冷却到200℃以下；

S4、出炉，空冷至室温。

进一步地，所述钢管为普通45#钢，钢管外径30mm以内，径厚比为2.5～4。