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申请/专利权人：南通市嘉业机械制造有限公司

摘要：本发明涉及金属材料技术领域，且公开了一种高强无缝钢管穿孔顶头的制备工艺，陶瓷增强剂基体上分布着大量硬质颗粒的力学不均匀体，与裂纹面间产生接触和摩擦，使裂纹产生闭合效应并钝化裂尖，减少顶头开裂的倾向；细晶强化剂中的稀土元素弥散分布在晶内及晶粒边界处，能够有效的阻碍位错运动，吸附晶间氧、硫等杂质元素，净化晶界并改善合金的强度，在变形时对位错起到“钉扎”作用；离子软氮化可使材料位错密度增加，提高硬度；硅锆涂层耐磨性能优异，磁控溅射将硅锆涂层材料溅射在顶头基体表面，与基体表面的氮元素形成具有扩散阻挡作用的氮化硅锆涂层，提高穿孔顶头材料的强度和磨损性能。

主权项：1.一种高强无缝钢管穿孔顶头，其特征在于，所述穿孔顶头包括如下质量百分比的成分：0.25-0.45%的纯碳，0.45-0.65%的纯硅，0.15-0.30%的金属锰，5.2-7.5%的金属铬，0.50-0.95%的金属钼，0.36-0.58%的金属钒，2.05-2.86%的金属镍，0.15-0.25%的金属钨，0.02-0.1%的陶瓷增强剂和0.05-0.25%的细晶强化剂，余量为金属铁；所述高强无缝钢管穿孔顶头的制备工艺按照以下步骤进行：（1）将上述比例的成分加入到中频感应电炉中，加热进行熔炼，待完全熔化后，浇注到预热的不锈钢模具上，抽真空进行真空浇铸，成型后置于600-750℃的马弗炉中保温30-50min，先在950-1100℃下淬火3-6h，接着在550-700℃下回火1-4h，随炉冷却，得到无缝钢管穿孔顶头基体；（2）将无缝钢管穿孔顶头基体表面进行清洗烘干后，在氩气氛围的脉冲电源辉光离子渗氮炉进行离子氮碳共渗工艺，无缝钢管穿孔顶头基体作为试样材料，炉内气氛为氨气和丙酮，氨气流量为1-1.5Lmin，丙酮流量为0.01-0.03Lmin，保温时间为8-10h，渗氮结束后，充氩气冷却至室温，得到渗氮无缝钢管穿孔顶头；（3）将正丙醇锆和四氢呋喃加入三口烧瓶中，搅拌均匀后，加入乙酰丙酮和1,2-丙二醇，在50-60℃反应2-3h，然后加入硅炔树脂，继续反应20-40min，减压浓缩，进行固化和热解，得到硅锆粉末；（4）将渗氮无缝钢管穿孔顶头用氩离子清洗抛光后，以硅锆粉末为靶材、渗氮无缝钢管穿孔顶头为基片，用射频反应磁控溅射沉积硅锆涂层，溅射硅锆粉末时工作气压0.2-0.4Pa，溅射气体为高纯氩气，溅射电源功率150-250W，基片与靶材之间的距离为60-70mm，溅射时间为40-60min，得到高强无缝钢管穿孔顶头。

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