本发明涉及船用配套设备制造技术领域，尤其是一种船尾舵舵杆的热处理工艺。
背景技术：
船尾舵简称船舵，它是用来控制船舶航行方向的操作机构，一般设置于船尾。舵杆是船尾舵的重要组成部件，它是舵叶转动的轴，用以承受和传递作用在舵叶上的力，并起到传递舵机扭矩的作用。舵杆要求具有足够的强度，以避免扭矩作用造成的变形，此外，受到海水的影响，其腐蚀和磨损较为严重，需要经常进行修复，修复工作包括补焊、喷镀、刷镀等，具有良好的焊接性能，将会使修复工作变得更容易。现有的舵杆基本能满足强度的要求，然而，因舵杆长期浸泡在低温海水中，其使用环境十分恶劣，现有的舵杆仍存在下列不足：1、在低温条件下，抗冲击韧性差；2、焊接性能较差，焊缝处容易产生应力变形，甚至是裂纹。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种船尾舵舵杆的热处理工艺，采用本工艺制得的船尾舵抗冲击性强，焊接性强的有益效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种船尾舵舵杆的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理的舵杆预热6-8h，预热炉的炉温为380-400℃；
(2)渗碳处理：
a.将舵杆置于温度为850-880℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.5-4h；
b.将步骤a中处理得到的舵杆在碳势为0.9％的碳势介质中扩散2h；
c.将步骤b中处理后的舵杆在空气中放置1.5-2.5h；
d.将步骤c中处理后的舵杆置于温度为900-930℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.5-4h，
e.将步骤d中处理后的舵杆在碳势为0.8％的渗碳介质中扩散2.5h；
f.将步骤e中处理后的舵杆加热至880-900℃保温2h，然后降温至850℃，然后置于100℃的淬火油中；
g.将步骤f中处理后的舵杆在160-180℃下保温2-4h，然后冷却至室温；
(3)淬火：将步骤(2)中处理后的舵杆加热至930-960℃，在930-960℃下保温5-6h，然后置于盐浴炉中进行淬火，得到淬火后的舵杆，淬火温度为300-360℃；
(4)回火：将步骤(3)中淬火后的舵杆置于回火炉中，升温560-580℃，保温1-1.5h，出炉空冷至室温。
进一步的，所述盐浴炉中盐浴液采用氯化钾、氯化钡、硝酸钠和氯化钠的混合物，其中氯化钾的浓度为82-88g/l，氯化钡的浓度为220-230g/l，硝酸钠的浓度为105-108g/l，氯化钠的浓度为190-200g/l。
进一步的，所述盐浴炉中盐浴液采用氯化钾、氯化钡、硝酸钠和氯化钠的混合物，其中氯化钾的浓度为85g/l，氯化钡的浓度为225g/l，硝酸钠的浓度为106g/l，氯化钠的浓度为195g/l。
进一步的，所述舵杆的抗拉强度为700-820mpa，硬度hb为230-250。
进一步的，所述舵杆采用硬质低碳合金，含碳量低于0.25％。
进一步的，所述处理中的渗碳介质为石油液化气。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明的船尾舵杆的热处理工艺制得到得船尾舵杆，铁素体和珠光体组织，与焊缝组织一致，有利于焊接，不易产生应力变形和裂纹；淬火温度和保温时间的设置，能获得良好的淬火效果，采用盐浴淬火，可减少组织应力和热应力；淬火和回火的调质处理能提高舵杆的强度，同时得到较高的低温冲击韧性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种船尾舵舵杆的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理的舵杆预热6h，预热炉的炉温为380℃；
(2)渗碳处理：
a.将舵杆置于温度为850℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.5h；
b.将步骤a中处理得到的舵杆在碳势为0.9％的碳势介质中扩散2h；
c.将步骤b中处理后的舵杆在空气中放置1.5h；
d.将步骤c中处理后的舵杆置于温度为900℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.5h，
e.将步骤d中处理后的舵杆在碳势为0.8％的渗碳介质中扩散2.5h；
f.将步骤e中处理后的舵杆加热至880℃保温2h，然后降温至850℃，然后置于100℃的淬火油中；
g.将步骤f中处理后的舵杆在160-170℃下保温2h，然后冷却至室温；
(3)淬火：将步骤(2)中处理后的舵杆加热至930-940℃，在930-940℃下保温5h，然后置于盐浴炉中进行淬火，得到淬火后的舵杆，淬火温度为300-320℃；
其中，盐浴炉中盐浴液采用氯化钾、氯化钡、硝酸钠和氯化钠的混合物，其中氯化钾的浓度为82g/l，氯化钡的浓度为220g/l，硝酸钠的浓度为105g/l，氯化钠的浓度为190g/l；
(4)回火：将步骤(3)中淬火后的舵杆置于回火炉中，升温560℃，保温1h，出炉空冷至室温；
其中，舵杆的抗拉强度为700mpa，硬度hb为230；
其中，舵杆采用硬质低碳合金，含碳量低于0.25％；
其中，渗碳介质为石油液化气。
实施例2
一种船尾舵舵杆的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理的舵杆预热6.5h，预热炉的炉温为385℃；
(2)渗碳处理：
a.将舵杆置于温度为860℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.6h；
b.将步骤a中处理得到的舵杆在碳势为0.9％的碳势介质中扩散2h；
c.将步骤b中处理后的舵杆在空气中放置1.7h；
d.将步骤c中处理后的舵杆置于温度为905℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.6h，
e.将步骤d中处理后的舵杆在碳势为0.8％的渗碳介质中扩散2.5h；
f.将步骤e中处理后的舵杆加热至890℃保温2h，然后降温至850℃，然后置于100℃的淬火油中；
g.将步骤f中处理后的舵杆在160-170℃下保温2.5h，然后冷却至室温；
(3)淬火：将步骤(2)中处理后的舵杆加热至940-950℃，在940-950℃下保温5.5h，然后置于盐浴炉中进行淬火，得到淬火后的舵杆，淬火温度为300-320℃；其中，盐浴炉中盐浴液采用氯化钾、氯化钡、硝酸钠和氯化钠的混合物，其中氯化钾的浓度为84g/l，氯化钡的浓度为224g/l，硝酸钠的浓度为106g/l，氯化钠的浓度为194g/l；
(4)回火：将步骤(3)中淬火后的舵杆置于回火炉中，升温565℃，保温1.2h，出炉空冷至室温；
其中，舵杆的抗拉强度为700-820mpa，硬度hb为235；
其中，舵杆采用硬质低碳合金，含碳量低于0.25％；
其中，渗碳介质为石油液化气。
实施例3
一种船尾舵舵杆的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理的舵杆预热7h，预热炉的炉温为390℃；
(2)渗碳处理：
a.将舵杆置于温度为860℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.8h；
b.将步骤a中处理得到的舵杆在碳势为0.9％的碳势介质中扩散2h；
c.将步骤b中处理后的舵杆在空气中放置2h；
d.将步骤c中处理后的舵杆置于温度为915℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.6h，
e.将步骤d中处理后的舵杆在碳势为0.8％的渗碳介质中扩散2.5h；
f.将步骤e中处理后的舵杆加热至890℃保温2h，然后降温至850℃，然后置于100℃的淬火油中；
g.将步骤f中处理后的舵杆在170-180℃下保温3h，然后冷却至室温；
(3)淬火：将步骤(2)中处理后的舵杆加热至940-950℃，在940-950℃下保温5.5h，然后置于盐浴炉中进行淬火，得到淬火后的舵杆，淬火温度为320-340℃；其中，盐浴炉中盐浴液采用氯化钾、氯化钡、硝酸钠和氯化钠的混合物，其中氯化钾的浓度为85g/l，氯化钡的浓度为225g/l，硝酸钠的浓度为106g/l，氯化钠的浓度为195g/l；
(4)回火：将步骤(3)中淬火后的舵杆置于回火炉中，升温570℃，保温1.2h，出炉空冷至室温。
其中，舵杆的抗拉强度为800mpa，硬度hb为240；
其中，舵杆采用硬质低碳合金，含碳量低于0.25％；
其中，渗碳介质为石油液化气。
实施例4
一种船尾舵舵杆的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理的舵杆预热7.5h，预热炉的炉温为395℃；
(2)渗碳处理：
a.将舵杆置于温度为870℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.8h；
b.将步骤a中处理得到的舵杆在碳势为0.9％的碳势介质中扩散2h；
c.将步骤b中处理后的舵杆在空气中放置2.2h；
d.将步骤c中处理后的舵杆置于温度为920℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温3.8h，
e.将步骤d中处理后的舵杆在碳势为0.8％的渗碳介质中扩散2.5h；
f.将步骤e中处理后的舵杆加热至890℃保温2h，然后降温至850℃，然后置于100℃的淬火油中；
g.将步骤f中处理后的舵杆在170-180℃下保温3.5h，然后冷却至室温；
(3)淬火：将步骤(2)中处理后的舵杆加热至940-950℃，在940-950℃下保温5.5h，然后置于盐浴炉中进行淬火，得到淬火后的舵杆，淬火温度为320-340℃；其中，盐浴炉中盐浴液采用氯化钾、氯化钡、硝酸钠和氯化钠的混合物，其中氯化钾的浓度为86g/l，氯化钡的浓度为225g/l，硝酸钠的浓度为106g/l，氯化钠的浓度为195g/l；
(4)回火：将步骤(3)中淬火后的舵杆置于回火炉中，升温570℃，保温1.2h，出炉空冷至室温；
其中，舵杆的抗拉强度为815mpa，硬度hb为245；
其中，舵杆采用硬质低碳合金，含碳量低于0.25％；
其中，渗碳介质为石油液化气。
实施例5
一种船尾舵舵杆的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理的舵杆预热8h，预热炉的炉温为400℃；
(2)渗碳处理：
a.将舵杆置于温度为880℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温4h；
b.将步骤a中处理得到的舵杆在碳势为0.9％的碳势介质中扩散2h；
c.将步骤b中处理后的舵杆在空气中放置2.5h；
d.将步骤c中处理后的舵杆置于温度为930℃、碳势为1.1％的渗碳介质中保温4h，
e.将步骤d中处理后的舵杆在碳势为0.8％的渗碳介质中扩散2.5h；
f.将步骤e中处理后的舵杆加热至900℃保温2h，然后降温至850℃，然后置于100℃的淬火油中；
g.将步骤f中处理后的舵杆在170-180℃下保温3.5h，然后冷却至室温；
(3)淬火：将步骤(2)中处理后的舵杆加热至950-960℃，在950-960℃下保温6h，然后置于盐浴炉中进行淬火，得到淬火后的舵杆，淬火温度为350-360℃；其中，盐浴炉中盐浴液采用氯化钾、氯化钡、硝酸钠和氯化钠的混合物，其中氯化钾的浓度为88g/l，氯化钡的浓度为230g/l，硝酸钠的浓度为108g/l，氯化钠的浓度为200g/l；
(4)回火：将步骤(3)中淬火后的舵杆置于回火炉中，升温580℃，保温1.5h，出炉空冷至室温；
其中，舵杆的抗拉强度为820mpa，硬度hb为250；
其中，舵杆采用硬质低碳合金，含碳量低于0.25％。
其中，渗碳介质为石油液化气。
对实施例1-5中制得的船尾舵杆进行性能检测，检测结果见表1。
表1
实施例3为优选实施方式。
尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。