CN113430353A - 一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，本发明涉及钻头热处理技术领域，包括基本成型、三段回火、冷却加工、热处理渗碳、淬火、最终加工，将潜孔钻头原始件放入到加热炉中，使其加热到730℃，保温时间为10min，加热完毕后，对原始件进行锻打，让潜孔钻头基本成型。该装置通过第二阶段使回火炉继续升温，使温度升至为340～410℃，让钻头得到回火屈氏体组织，第三阶段使回火炉再次升温，使温度升至为490～660℃，让钻头得到回火索氏体组织，与普通的钻头热处理方式相比较，该热处理方法能够提高钻头的韧性以及强度，且在热处理中采用三段回火的方式，进一步提高了钻头的硬度和疲劳强度，进而延长了该钻头的使用寿命。

Description

一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法
技术领域
本发明涉及钻头热处理技术领域，具体为一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法。
背景技术
钻头是一般钻子或钻挖机器所采用的切割工具，以切割出圆形的孔洞。钻头的基本原理是使钻头切边旋转、切削工件、再由钻槽进行排除钻屑，钻头的种类分为很多，潜孔钻头就是其中的一种，它主要是与高风压钎具相配合的使用，主要用于建筑、道路、矿山、隧道等工程施工中凿碎岩石、开凿***钻孔等。
但是目前在对潜孔钻头进行加工热处理时，使得加工出来的潜孔钻头强度、韧性的效果都会不理想，在长时间使用后，容易发生损坏情况，没有针对这一缺陷进行相应的改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，解决了目前在对潜孔钻头进行加工热处理时，使得加工出来的潜孔钻头强度、韧性的效果都会不理想，在长时间使用后，容易发生损坏的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，包括以下步骤：
S1、基本成型：将潜孔钻头原始件放入到加热炉中，使其加热到730～840℃，保温时间为10～20min，加热完毕后，对原始件进行锻打，让潜孔钻头基本成型，成型后将其放入到锻模中进行成型模锻；
S2、三段回火：将步骤S1中成型模锻后的钻头放入到回火炉中进行回火工作，使钻头在回火炉中进行三阶段温度回火，第一阶段使回火炉加热至150～255℃，让钻头得到回火马氏体组织，第二阶段使回火炉继续升温，使温度升至为340～410℃，让钻头得到回火屈氏体组织，第三阶段使回火炉再次升温，使温度升至为490～660℃，让钻头得到回火索氏体组织；
S3、冷却加工：将步骤S2中回火完成后的钻头拿出，冷却到常温后，将钻头放入到车床上，根据图纸的尺寸对钻头进行数控加工；
S4、热处理渗碳：在渗碳炉中加入渗碳剂，然后将钻头放入到渗碳炉中，使渗碳炉加热至890～970℃，加热保温时间为35～55min，渗碳层的深度为1.1～1.48mm，表面碳浓度为0.77～1.2％，渗碳完毕后，使其冷却至常温；
S5、淬火：将步骤S4中冷却完毕后的钻头放入到预热炉中，使其在420～470℃的温度下预热1～1.5h，然后将盐浴炉继续升温，升至温度为580～630℃，采用硝盐作为淬火剂，淬火完毕后，使其在210～230℃的温度下保温，保温时间为18～28min，接着再将温度升至为270～330℃进行保温1～2.4h，保温完毕后使其冷却至常温；
S6、最终加工：将步骤S5中处理完毕后钻头再次放入到机床上，对钻头进行排粉槽、横槽、车齿面斜度和打毛刺工作，最终完成潜孔钻头的加工热处理工作。
优选的，所述步骤S1中，钻头成型模锻后，使其放入到冷却油中进行冷却，让钻头冷却至室温。
优选的，所述步骤S2中，在对钻头进行三阶段回火过程中，三个阶段的保温时间依次为45～55min，55～68min，75～95min。
优选的，所述步骤S3中，在对钻头进行冷却时，先将钻头放入到盐水中，使其冷却至160～220℃，冷却后再将其取出进行空冷，冷却至室温。
优选的，所述步骤S4中，加入的渗碳剂是由聚合物8～35％、碳粉55～65％、碳酸盐8～14％和三氧化二铝15～22％组合而成。
优选的，所述步骤S4中，钻头渗碳完成后，先使钻头自然冷却至150～260℃，然后使钻头放入到盐浴中冷却至常温。
优选的，所述步骤S5中，在对钻头进行淬火时，是以45～57℃/min进行匀速升温，直至升温到580～630℃为止。
优选的，所述步骤S6中，在对钻头进行机械加工时，在钻头加工的位置下方设置有一块电磁板，使钻头加工产生的废屑吸附在电磁板上，便于对废屑进行处理。
有益效果
本发明提供了一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，通过第一阶段使回火炉加热至150～255℃，让钻头得到回火马氏体组织，第二阶段使回火炉继续升温，使温度升至为340～410℃，让钻头得到回火屈氏体组织，第三阶段使回火炉再次升温，使温度升至为490～660℃，让钻头得到回火索氏体组织，与普通的钻头热处理方式相比较，该热处理方法能够提高钻头的韧性以及强度，且在热处理中采用三段回火的方式，进一步提高了钻头的硬度和疲劳强度，进而延长了该钻头的使用寿命。
2、该高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，通过加入的渗碳剂是由聚合物8％、碳粉55％、碳酸盐8％和三氧化二铝15％组合而成，采用聚合物和硝酸盐以及三氧化二铝，使得该钻头热处理效率更高，提高钻头加工后的强度，同时能够提高其耐腐性，使其能够在各种环境下进行工作，增大了该钻头的适用范围性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供三种技术方案：
实施例一
一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，包括以下步骤：
S1、基本成型：将潜孔钻头原始件放入到加热炉中，使其加热到730℃，保温时间为10min，加热完毕后，对原始件进行锻打，让潜孔钻头基本成型，成型后将其放入到锻模中进行成型模锻；
S2、三段回火：将步骤S1中成型模锻后的钻头放入到回火炉中进行回火工作，使钻头在回火炉中进行三阶段温度回火，第一阶段使回火炉加热至150℃，让钻头得到回火马氏体组织，第二阶段使回火炉继续升温，使温度升至为340℃，让钻头得到回火屈氏体组织，第三阶段使回火炉再次升温，使温度升至为490℃，让钻头得到回火索氏体组织；
S3、冷却加工：将步骤S2中回火完成后的钻头拿出，冷却到常温后，将钻头放入到车床上，根据图纸的尺寸对钻头进行数控加工；
S4、热处理渗碳：在渗碳炉中加入渗碳剂，然后将钻头放入到渗碳炉中，使渗碳炉加热至890℃，加热保温时间为35min，渗碳层的深度为1.1mm，表面碳浓度为0.77％，渗碳完毕后，使其冷却至常温；
S5、淬火：将步骤S4中冷却完毕后的钻头放入到预热炉中，使其在420℃的温度下预热1h，然后将盐浴炉继续升温，升至温度为580℃，采用硝盐作为淬火剂，淬火完毕后，使其在210℃的温度下保温，保温时间为18min，接着再将温度升至为270℃进行保温1h，保温完毕后使其冷却至常温；
S6、最终加工：将步骤S5中处理完毕后钻头再次放入到机床上，对钻头进行排粉槽、横槽、车齿面斜度和打毛刺工作，最终完成潜孔钻头的加工热处理工作。
本发明实施例中，步骤S1中，钻头成型模锻后，使其放入到冷却油中进行冷却，让钻头冷却至室温。
本发明实施例中，步骤S2中，在对钻头进行三阶段回火过程中，三个阶段的保温时间依次为45min，55min，75min。
本发明实施例中，步骤S3中，在对钻头进行冷却时，先将钻头放入到盐水中，使其冷却至160℃，冷却后再将其取出进行空冷，冷却至室温。
本发明实施例中，步骤S4中，加入的渗碳剂是由聚合物18％、碳粉57％、碳酸盐10％和三氧化二铝15％组合而成。
本发明实施例中，步骤S4中，钻头渗碳完成后，先使钻头自然冷却至150℃，然后使钻头放入到盐浴中冷却至常温。
本发明实施例中，步骤S5中，在对钻头进行淬火时，是以45℃/min进行匀速升温，直至升温到580℃为止。
本发明实施例中，步骤S6中，在对钻头进行机械加工时，在钻头加工的位置下方设置有一块电磁板，使钻头加工产生的废屑吸附在电磁板上，便于对废屑进行处理。
实施例二
一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，包括以下步骤：
S1、基本成型：将潜孔钻头原始件放入到加热炉中，使其加热到840℃，保温时间为20min，加热完毕后，对原始件进行锻打，让潜孔钻头基本成型，成型后将其放入到锻模中进行成型模锻；
S2、三段回火：将步骤S1中成型模锻后的钻头放入到回火炉中进行回火工作，使钻头在回火炉中进行三阶段温度回火，第一阶段使回火炉加热至255℃，让钻头得到回火马氏体组织，第二阶段使回火炉继续升温，使温度升至为410℃，让钻头得到回火屈氏体组织，第三阶段使回火炉再次升温，使温度升至为660℃，让钻头得到回火索氏体组织；
S3、冷却加工：将步骤S2中回火完成后的钻头拿出，冷却到常温后，将钻头放入到车床上，根据图纸的尺寸对钻头进行数控加工；
S4、热处理渗碳：在渗碳炉中加入渗碳剂，然后将钻头放入到渗碳炉中，使渗碳炉加热至970℃，加热保温时间为55min，渗碳层的深度为1.48mm，表面碳浓度为1.2％，渗碳完毕后，使其冷却至常温；
S5、淬火：将步骤S4中冷却完毕后的钻头放入到预热炉中，使其在470℃的温度下预热1.5h，然后将盐浴炉继续升温，升至温度为630℃，采用硝盐作为淬火剂，淬火完毕后，使其在230℃的温度下保温，保温时间为28min，接着再将温度升至为330℃进行保温2.4h，保温完毕后使其冷却至常温；
S6、最终加工：将步骤S5中处理完毕后钻头再次放入到机床上，对钻头进行排粉槽、横槽、车齿面斜度和打毛刺工作，最终完成潜孔钻头的加工热处理工作。
本发明实施例中，步骤S1中，钻头成型模锻后，使其放入到冷却油中进行冷却，让钻头冷却至室温。
本发明实施例中，步骤S2中，在对钻头进行三阶段回火过程中，三个阶段的保温时间依次为55min，68min，95min。
本发明实施例中，步骤S3中，在对钻头进行冷却时，先将钻头放入到盐水中，使其冷却至220℃，冷却后再将其取出进行空冷，冷却至室温。
本发明实施例中，步骤S4中，加入的渗碳剂是由聚合物10％、碳粉65％、碳酸盐10％和三氧化二铝15％组合而成。
本发明实施例中，步骤S4中，钻头渗碳完成后，先使钻头自然冷却至260℃，然后使钻头放入到盐浴中冷却至常温。
本发明实施例中，步骤S5中，在对钻头进行淬火时，是以57℃/min进行匀速升温，直至升温到630℃为止。
本发明实施例中，步骤S6中，在对钻头进行机械加工时，在钻头加工的位置下方设置有一块电磁板，使钻头加工产生的废屑吸附在电磁板上，便于对废屑进行处理。
实施例三
一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，包括以下步骤：
S1、基本成型：将潜孔钻头原始件放入到加热炉中，使其加热到760℃，保温时间为15min，加热完毕后，对原始件进行锻打，让潜孔钻头基本成型，成型后将其放入到锻模中进行成型模锻；
S2、三段回火：将步骤S1中成型模锻后的钻头放入到回火炉中进行回火工作，使钻头在回火炉中进行三阶段温度回火，第一阶段使回火炉加热至200℃，让钻头得到回火马氏体组织，第二阶段使回火炉继续升温，使温度升至为380℃，让钻头得到回火屈氏体组织，第三阶段使回火炉再次升温，使温度升至为550℃，让钻头得到回火索氏体组织；
S3、冷却加工：将步骤S2中回火完成后的钻头拿出，冷却到常温后，将钻头放入到车床上，根据图纸的尺寸对钻头进行数控加工；
S4、热处理渗碳：在渗碳炉中加入渗碳剂，然后将钻头放入到渗碳炉中，使渗碳炉加热至930℃，加热保温时间为40min，渗碳层的深度为1.3mm，表面碳浓度为0.9％，渗碳完毕后，使其冷却至常温；
S5、淬火：将步骤S4中冷却完毕后的钻头放入到预热炉中，使其在440℃的温度下预热1.3h，然后将盐浴炉继续升温，升至温度为600℃，采用硝盐作为淬火剂，淬火完毕后，使其在220℃的温度下保温，保温时间为24min，接着再将温度升至为300℃进行保温2h，保温完毕后使其冷却至常温；
S6、最终加工：将步骤S5中处理完毕后钻头再次放入到机床上，对钻头进行排粉槽、横槽、车齿面斜度和打毛刺工作，最终完成潜孔钻头的加工热处理工作。
本发明实施例中，步骤S1中，钻头成型模锻后，使其放入到冷却油中进行冷却，让钻头冷却至室温。
本发明实施例中，步骤S2中，在对钻头进行三阶段回火过程中，三个阶段的保温时间依次为50min，60min，83min。
本发明实施例中，步骤S3中，在对钻头进行冷却时，先将钻头放入到盐水中，使其冷却至190℃，冷却后再将其取出进行空冷，冷却至室温。
本发明实施例中，步骤S4中，加入的渗碳剂是由聚合物20％、碳粉57％、碳酸盐8％和三氧化二铝15％组合而成。
本发明实施例中，步骤S4中，钻头渗碳完成后，先使钻头自然冷却至210℃，然后使钻头放入到盐浴中冷却至常温。
本发明实施例中，步骤S5中，在对钻头进行淬火时，是以50℃/min进行匀速升温，直至升温到600℃为止。
本发明实施例中，步骤S6中，在对钻头进行机械加工时，在钻头加工的位置下方设置有一块电磁板，使钻头加工产生的废屑吸附在电磁板上，便于对废屑进行处理。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基本成型：将潜孔钻头原始件放入到加热炉中，使其加热到730～840℃，保温时间为10～20min，加热完毕后，对原始件进行锻打，让潜孔钻头基本成型，成型后将其放入到锻模中进行成型模锻；
S2、三段回火：将步骤S1中成型模锻后的钻头放入到回火炉中进行回火工作，使钻头在回火炉中进行三阶段温度回火，第一阶段使回火炉加热至150～255℃，让钻头得到回火马氏体组织，第二阶段使回火炉继续升温，使温度升至为340～410℃，让钻头得到回火屈氏体组织，第三阶段使回火炉再次升温，使温度升至为490～660℃，让钻头得到回火索氏体组织；
S3、冷却加工：将步骤S2中回火完成后的钻头拿出，冷却到常温后，将钻头放入到车床上，根据图纸的尺寸对钻头进行数控加工；
S4、热处理渗碳：在渗碳炉中加入渗碳剂，然后将钻头放入到渗碳炉中，使渗碳炉加热至890～970℃，加热保温时间为35～55min，渗碳层的深度为1.1～1.48mm，表面碳浓度为0.77～1.2％，渗碳完毕后，使其冷却至常温；
S5、淬火：将步骤S4中冷却完毕后的钻头放入到预热炉中，使其在420～470℃的温度下预热1～1.5h，然后将盐浴炉继续升温，升至温度为580～630℃，采用硝盐作为淬火剂，淬火完毕后，使其在210～230℃的温度下保温，保温时间为18～28min，接着再将温度升至为270～330℃进行保温1～2.4h，保温完毕后使其冷却至常温；
S6、最终加工：将步骤S5中处理完毕后钻头再次放入到机床上，对钻头进行排粉槽、横槽、车齿面斜度和打毛刺工作，最终完成潜孔钻头的加工热处理工作。
2.根据权利要求1所述的一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，钻头成型模锻后，使其放入到冷却油中进行冷却，让钻头冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于：所述步骤S2中，在对钻头进行三阶段回火过程中，三个阶段的保温时间依次为45～55min，55～68min，75～95min。
4.根据权利要求1所述的一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于：所述步骤S3中，在对钻头进行冷却时，先将钻头放入到盐水中，使其冷却至160～220℃，冷却后再将其取出进行空冷，冷却至室温。
5.根据权利要求1所述的一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于：所述步骤S4中，加入的渗碳剂是由聚合物8～35％、碳粉55～65％、碳酸盐8～14％和三氧化二铝15～22％组合而成。
6.根据权利要求1所述的一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于：所述步骤S4中，钻头渗碳完成后，先使钻头自然冷却至150～260℃，然后使钻头放入到盐浴中冷却至常温。
7.根据权利要求1所述的一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于：所述步骤S5中，在对钻头进行淬火时，是以45～57℃/min进行匀速升温，直至升温到580～630℃为止。
8.根据权利要求1所述的一种高风压钎具潜孔钻头的热处理方法，其特征在于：所述步骤S6中，在对钻头进行机械加工时，在钻头加工的位置下方设置有一块电磁板，使钻头加工产生的废屑吸附在电磁板上，便于对废屑进行处理。
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