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耐磨钢板渗碳处理及时效处理

2018-10-07

低合金高强度耐磨钢板广泛应用于矿山机械、车辆船舶等行业,目前集中应用于煤机行业的刮板运输机、工程行业的装载机、大型运输车的厢体及大型吊运设备等。耐磨板要求具有高硬度、高耐磨性及足够的韧性以防止其在较高应力下发生脆断。基于此要求,热轧后的钢板必须进行热处理。热处理过程中不同的冷却工艺对产品性能有决定性的影响,但目前尚未见对耐磨板的轧后冷却速率精确控制的详细报导。为了在控轧控冷后获得稳定的组织和性能,本文研究了HB360级耐磨板的过冷奥氏体在连续冷却过程中的组织转变,以期为制订其塑性加工和热处理工艺提供依据。

耐磨板根据图样采用厚度为30mm的20CrMo钢板下料,外形尺寸按照475mmx608mm,下料后检查截取得到的耐磨板的平行度,保证该平行度≤2mm,否则进行校平处理。先以耐磨板厚度两面互为基准,对耐磨板厚度两面进行初步磨削,控制磨削后耐磨板的厚度至(28+0.2)mm;再在铣床上加工耐磨板的外形和渗碳淬火面两边的斜面,单边留量均为(7+0.1)mm,表面粗糙度均达Ra=3.2μm。然后,在位于耐磨板四角的把合孔位置分别留量加工φ12mm,通孔用于渗碳处理孔口倒角均为2x45°,防止产生渗碳裂纹。

首先将两件耐磨板工件的非渗碳淬火面互相贴紧,用把合螺栓把合牢靠,以便减少在渗碳处理过程中的工件变形,把合好后进行渗碳处理,工艺曲线进行渗碳处理。

先进行升温,升温速度不大于60℃/h,升温到650℃时通甲醇,升温到750℃时通异丙醇;升温到920一930℃时保温,先放人渗碳试样均温2一2.5h,再在碳势1.07%条件下强渗50一55h,然后在碳势0.85%条件下扩散20一25h;在碳势0.85%条件下降温到850℃士10℃停炉,降温时间为5-6h;最后自然冷却至低于450℃出炉。

我公司使用φ1650mmx3500mm井式气体渗碳炉,渗碳剂采用甲醇和异丙醇,渗碳控制采用微机碳势控制系统,渗碳层深度为4mm;非渗碳部位刷涂防渗碳涂料。

将两件耐磨板拆开,以渗碳淬火面为基准划加工线,保证渗碳淬火面的单边尺寸留量为1mm+0.1mm;在铣床上加工除渗碳淬火面外的其余各面,其中基准A面的尺寸留量为2.5mm+0.2mm,其余各部位尺寸留量均为lmm+0.1mm,表面粗糙度为Ra=3.2μm;然后,以渗碳淬火面定位,在磨床上加工基准A面,基准A面的尺寸留量为2mm+0.1mm,表面粗糙度达Ra=1.6μm,渗碳淬火面暂不加工,保证单边留量1mm+0.1mm。

淬火及低温回火处理

我公司采用φ1650mmx3500mm井式电炉,保护气氛为甲醇,淬火后里氏硬度计检测硬度,检测渗碳淬火面硬度为58一59HRC;采用的淬火工艺是:在低于350℃时人炉,再开始升温,升温速度不大于60℃/h,升温到820一830℃时保温4一5h,油冷至150-200℃;采用的回火工艺是:随炉升温,升温到180℃士10℃时保温5一6h,出炉空冷。

以耐磨板的渗碳淬火面定位,耐磨板厚度两面互为基准,磨削渗碳淬火面和基准A面,尺寸留量均为0.4mm+0.2mm;然后以各孔为基准划各加工线,即按照已加工的孔为基准划耐磨板外形的加工线。

在铣床上按照划线和已加工面找正,将耐磨板的外形及各个斜面铣至成品尺寸要求,斜面根据厚度留量加大加工至图样尺寸要求。采用硬质合金铣刀及硬质合金钻头钻、铣各个把合孔至图样尺寸。

本步骤时效的目的主要是为了去除加工后的应力,稳定零件尺寸和组织结构。我公司采用φ2000mmx1500mm井式回火炉,时效处理工艺是:先随炉升温,升温至180℃士10℃保温10一12h,出炉空冷。


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