A148GRADE105-85铸件的热处理工艺研究

刘艳斌 杨志荣 杨 迪

(沈阳铸锻工业有限公司热处理分公司，辽宁110142)

A148GRADE105-85铸件的热处理工艺研究

刘艳斌 杨志荣 杨 迪

(沈阳铸锻工业有限公司热处理分公司，辽宁110142)

通过研究石油钻井平台用A148GRADE105-85铸件的热处理工艺，确定了电机座、电机盖的调质热处理工艺。采用910℃水淬1.5 min后转油冷+610℃回火的工艺方法，可以生产出力学性能符合要求的电机座、电机盖。

A148GRADE105-85铸件;调质热处理工艺;力学性能

随着国家石油行业的发展，石油钻井平台的使用越来越广泛，而电机座、电机盖是应用于石油钻井平台上的关键部件，在相当恶劣的环境中使用。为了保证减速机及电机正常运行，要求电机座、电机盖具有良好的综合力学性能及低温冲击韧性。我公司第一次制造该零件，为了保证零件的使用性能和使用寿命，有必要对该零件的热处理性能和热处理方式进行试验研究，为零件的生产提供科学依据。

1 A148GRADE105-85铸件技术要求

A148GRADE105-85铸件尺寸为:电机座: 1 492 mm×1 250 mm×787 mm，电机盖:1 492 mm×1 168 mm×152 mm。化学成分要求见表1。力学性能要求见表2。

2 工艺试验

表1 化学成分(质量分数，%)Table 1 Chem ical composition(mass fraction，%)

投制试块进行热处理工艺试验，获得了一系列的试验数据，为制定最佳的电机座、电机盖热处理工艺提供了依据。

表2 力学性能要求Table 2 M echanical properties requirement

表3 化学成分(质量分数，%)Table 3 Chem ical composition(mass fraction，%)

(1)化学成分

按标准要求投制试块，试块化学成分见表3。

试块形状及取样要求见图1。

(2)试验设备

图1 试块形状及取样要求Figure 1 Test block profile and sample taking requirement

表4 性能热处理工艺及力学性能检验结果Table 4 Test result of heat treatment process＆mechanical properties

图2 热处理工艺曲线Figure 2 Graph of heat treatment process

试验设备为4.5 kW试验炉，规格:0.2 m× 0.2 m×0.3 m，最高使用温度:1 100℃。

(3)试块性能热处理工艺

通过对A148GRADE105-85电机座、电机盖使用特点和材料热处理制度的了解，制定了相应的热处理调质工艺。试验淬火温度为 910± 10℃，回火温度为600±10℃。热处理工艺及力学性能检验结果见表4。

(4)试验结果

通过对以上三种工艺方案及相应检验结果进行分析与比较，发现:相同的加热参数下，冷却介质不同，力学性能结果也不同。水冷性能结果最好，水淬油冷结果也满足要求，油冷的强度和冲击均不合格。考虑实际工件壁薄，全水冷容易产生质量问题，因此采用图2所示工艺对产品进行实际热处理调质生产。

3 电机座、电机盖的调质热处理

生产用设备为台车式燃气炉，其规格为:5 m ×2.5 m×2.5 m，最高使用温度1 200℃。热处理工艺见图2。

质量控制要点和措施:

(1)电机座为中空四周薄壁型，电机盖为薄板型，调质过程中都比较容易变形。在装盘时采取合适的装盘摆放方法，选择大小合适、平整的托盘;

(2)装盘时电机座选择较平整的面朝下摆放。电机盖立放于电机座两侧，并用楔铁掩好;

表5 化学成分(质量分数，%)Table 5 Chem ical composition(mass fraction，%)

表6 力学性能检验结果Table 6 Test result ofmechanical properties

(3)装炉前测量选择合适的吊具和起吊位置，并进行试吊;

(4)工件形状复杂，壁厚较薄，容易变形，生产过程中严格按工艺执行，控制好升降温速度及保温时间，零件出炉至入水时间应控制在60min内;

(5)冷却水温控制在30℃左右，油温应控制在60℃以下。

4 生产结果

共进行三批零件的试生产，每批电机座、电机盖各4件，每批试验的设备及生产操作均按以上要求执行。零件化学成分见表5。性能结果见表6。检查结果满足力学性能要求。

5 结论

采用910±10℃水淬1.5 min转油冷和610 ±10℃回火的调质热处理工艺方法，可以生产出满足力学性能要求的石油钻井平台用A148GRADE105-85铸件电机座、电机盖。

编辑 杜青泉

The Research of Heat Treatment for A148GRADE105-85 Casting

Liu Yanbing，Yang Zhirong，Yang Di

By researching the heat treatment process of A148GRADE105-85 casting for oil drilling platform，quenching and tempering heat treatment of themotor base and motor cover is established.Bymeans of this heat treatment processwater quenching at910℃for1.5minutes and then oil cooling+tempering at610℃，themotor base and motor cover thatmeet themechanical properties can bemanufactured.

A148GRADE105-85 casting;quenching and tempering heat treatment;mechanical property

TG156

B

2013—05—24

刘艳斌(1962—)，工程师，主要从事热处理工艺研究。