[发明专利]一种钢渗氮顶头及其加工工艺

摘要

本发明公开了一种新型钢渗氮顶头，所述顶头成分按照质量百分比分别包括以下组份：碳：0.10～0.17，硅：0.17～0.37，锰：0.30～0.60，硫：0～0.035，磷：0～0.035，铬：0.60～0.90，镍：2.75～3.15，铜：0～0.030，钽：0.05～0.11，本发明选用特殊的成分配比，使其自身强度、韧性显著提高；同时在锻造过程中加入渗氮的步骤，不仅增强了顶头的强度与塑性，更加增强了顶头的淬透性，满足了重负荷条件下要求的高强度、高硬度与高韧性的要求，同时表面耐磨性佳、热处理变形小，有良好的综合力学性能。

主权项

1.一种钢渗氮顶头，其特征在于：所述顶头成分按照质量百分比分别包括以下组份：碳：0.10～0.17，硅：0.17～0.37，锰：0.30～0.60，铬：0.60～0.90，镍：2.75～3.15，钽：0.05～0.11，铜：≤0.030，硫：≤0.035，磷：≤0.035；顶头的制造方法为：（1）备料、原材料验收：根据顶头的重量、材质组分准备坯料， 并取500g～1500g作为样本进行复检；（2）低温装炉：熔炼炉内炉温降至100℃～800 ℃后装炉，坯料设置于熔炼炉中间；（3）加热：加热30～40分钟使熔炼炉内温度升至1050℃～1150℃后，加热时间为2～8小时，且停止加热后保温30～40分钟；（4）锻造坯料：将步骤（3）加热后的坯料放入热锻外模、定位圈、冲头，进行加工锻造，始锻温度1100℃～1150 ℃，终锻温度800 ℃～1000℃；（5）粗加工：利用三爪卡盘夹步骤（4）锻造后坯料的大端面，校正车平后钻中心孔，并且根据顶头数据对坯料外面校准车工，制成顶头工件；（6）淬火：将步骤（5）加工后的顶头工件加入淬火炉内加温3～4个小时，淬火炉内温度≤200 ℃，顶头工件升温至780℃～850℃后利用油冷冷却；（7）回火：将步骤（5）加工后的顶头工件回火至温度680 ℃～780 ℃，保温1.5～2个小时，出炉冷却；（8）精加工、焊接：根据产品图样编制车加工程序，对顶头工件外形精加工，并在顶头工件内部焊接连接套，焊接后精加工大端面；（9）渗氮：除去步骤（8）加工后的顶头工件外表的油垢、锈斑、划痕、污渍，并加入氧化炉，氧化炉初始温度≤200 ℃，加热至1000 ℃～1200 ℃后保温2～4个小时，出炉冷却10～14个小时。