[发明专利]一种碳纤维复合钢管的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢管热处理技术领域，具体地说是涉及一种碳纤维复合钢管的热处理方法。

背景技术

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都具有优势，因此碳纤维复合材料得到越来越广泛的应用。中间夹层为碳纤维树脂复合材料的新型钢管的热处理较为特殊，传统的热处理方法很难满足新型碳纤维复合钢管在抗疲劳寿命，耐磨性，耐腐蚀性，强度，韧性接缝密封性方面的要求。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种专门用于碳纤维复合钢管的热处理方法，热处理后的钢管抗疲劳寿命长，耐磨，耐腐蚀，强度高，韧性好，接缝严密。

为实现上述目的，本发明所采用的热处理方法是先将钢管进行氧氮共渗的低温化学热处理；再进行正火，回火，空冷的方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

（1）将氨气经过净优，通过螺旋管道加热至450℃～550℃，氨气经加热析出氮离子，在混合器中通入氧气，并使温度保持在450℃～550℃之内，并施加0.2～0.5Pa大气压力，氧气和氮离子经旋流管道形成涡流慢速地充满待处理的钢管四周，经过12～18小时后，降温并停止氧气通入，在温度降至350℃～400℃时，停止氨气通入，继续降温至钢管冷却；

（2）正火温度为800～900℃，正火保温时间为0.5～1.0min/mm，钢管的壁厚尺寸单位为mm，至少不能小于20min；

（3）回火温度为600～700℃，回火保温时间为1.0～2.0min/mm，钢管的壁厚尺寸单位为mm，至少不能少于20min；

（4）放在空气中缓慢冷却。

由于本发明专门用于碳纤维复合钢管的热处理，热处理后的钢管具有抗疲劳寿命长，耐磨，耐腐蚀，强度高，韧性好，接缝严密的优点，是一种具有推广价值的新方法。

由于采用了上述技术方案，本发明不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。

具体实施方式

本发明所采用的具体实施方式是：

（1）将氨气经过净优，通过螺旋管道加热至450℃～550℃，氨气经加热析出氮离子，在混合器中通入氧气，并使温度保持在450℃～550℃之内，并施加0.2～0.5Pa大气压力，氧气和氮离子经旋流管道形成涡流慢速地充满待处理的钢管四周，经过12～18小时后，降温并停止氧气通入，在温度降至350℃～400℃时，停止氨气通入，继续降温至钢管冷却；

（2）正火温度为800～900℃，正火保温时间为0.5～1.0min/mm，钢管的壁厚尺寸单位为mm，至少不能小于20min；

（3）回火温度为600～700℃，回火保温时间为1.0～2.0min/mm，钢管的壁厚尺寸单位为mm，至少不能少于20min；

（4）放在空气中缓慢冷却。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。