本发明涉及无缝钢管技术领域，尤其是一种无缝钢管穿孔顶头表面渗层工艺。
背景技术：
顶头时热轧无缝钢管生产是用到的主要模具，同时亦是主要易损件。由于顶头是在高温、高压和急冷急热的条件下工作，经受着机械疲劳和热疲劳的作用，故多数顶头主要失效形式是因热强性、热疲劳性能不足而开裂、踏鼻造成不能满足生产需求。在GCr15钢无缝钢管穿管中，顶头的平均穿钢管寿命在50根。由于现有顶头材料的热强度性能、热处理质量等原因所限，使得它的使用寿命不高，由此影响钢管生产效率及质量。
现有的顶头，通常采用H13钢、球墨铸铁材料制作而成，其主要失效形式是因热强性不足，而不能满足生产要求。对GCr15钢一类高强度材料的无缝钢管的穿管顶头的寿命问题尤为突出，对现有H13钢的合金成分的改进需要投入大量资金，有大量的难题需要解决。因此，需要寻求一种优化现有顶头材料的热强性，低成本提高使用寿命的技术。
技术实现要素：
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种。降低生产成本，提高顶头热强度及热疲劳性能的无缝钢管穿孔顶头热处理工艺。
一种无缝钢管穿孔顶头表面渗层工艺，其特征在于，所述处理工艺包括以下步骤：
a、退火处理：将产品以≤60℃/h的速度缓慢加热，加热到800-900℃，进行保温，保温时间为2.5-3.5h，冷却至250℃以下出 炉，经退火后的模块硬度＜235HB，组织为珠光体+均匀分布的粒状碳化物；
b、渗硼处理：将产品放置入硼砂浴中渗硼，熔池温度保持在900-950℃恒温，时间≤3h，将产品取出，自然冷却到常温；
c、淬火处理：将产品在中空下加热，加热温度为1030-1060℃，保温15-25min，再进行出炉空冷，当奥氏体化温度到达1040℃时，碳化物较充分溶入奥氏体中，使奥氏体中的碳及合金元素的量增加，淬火得到的马氏体明显细化，提高淬火加热温度使热循环后抗软化能力增强，这是由于其强度储备大，同时高温奥氏体化使固溶体中合金元素含量增加，这本身就延缓了回火转变，硬度下降趋缓，从而提高了抗热疲劳性能。
d、回火处理：将产品保温回火，温度为330-370℃，保温2.5-3.2h，低温回火处理后，没有完全转变成马氏体组织，大多数是屈氏体，但组织比顶头原始组织细腻，测量硬度明显增高，也有利于提高顶头寿命。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过改变产品在淬火及回火工艺时的参数，采用1060℃空冷+低温回火后基体呈回火屈氏体+马氏体，组织变得细小，渗硼层获得进一步的扩散，随着渗层硼浓度的改变渗层厚度增加，脆性改善，测量硬度明显增高，有利于顶头的延长使用寿命。
具体实施方式
下面结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的是实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
优选实施例
一种无缝钢管穿孔顶头表面渗层工艺，其特征在于，所述处理工艺包括以下步骤：a、退火处理：将产品以≤60℃/h的速度缓慢加热， 加热到880℃，进行保温，保温时间为3h，冷却至250℃以下出炉，经退火后的模块硬度＜235HB，组织为珠光体+均匀分布的粒状碳化物；b、渗硼处理：将产品放置入硼砂浴中渗硼，熔池温度保持在930℃恒温，时间≤3h，将产品取出，自然冷却到常温；c、淬火处理：将产品在中空下加热，加热温度为1040℃，保温20min，再进行出炉空冷，当奥氏体化温度到达1040℃时，碳化物较充分溶入奥氏体中，使奥氏体中的碳及合金元素的量增加，淬火得到的马氏体明显细化，提高淬火加热温度使热循环后抗软化能力增强，这是由于其强度储备大，同时高温奥氏体化使固溶体中合金元素含量增加，这本身就延缓了回火转变，硬度下降趋缓，从而提高了抗热疲劳性能。d、回火处理：将产品保温回火，温度为350℃，保温3h，低温回火处理后，没有完全转变成马氏体组织，大多数是屈氏体，但组织比顶头原始组织细腻，测量硬度明显增高，也有利于提高顶头寿命。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过改变产品在淬火及回火工艺时的参数，采用1060℃空冷+低温回火后基体呈回火屈氏体+马氏体，组织变得细小，渗硼层获得进一步的扩散，随着渗层硼浓度的改变渗层厚度增加，脆性改善，测量硬度明显增高，有利于顶头的延长使用寿命。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。