CN101570819B - 耐磨刀板的热处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种耐磨刀板的热处理工艺，涉及一种热处理工艺，该工艺是将加工成形后的耐磨刀板工件经过预热、高温加热后，再依次经过高强淬火、回火处理，其主要步骤如下：A、预热：预热温度为450～550℃，预热时间为0.5～1.125min/mm；B、高温加热：温度为870～890°C，保温时间为0.5～1.125min/mm；C、高强淬火：高强淬火的全喷水时间为70～100秒，强喷阶段时间为15～20秒；D、回火：低温回火，并空冷至室温；所用的高压冷却水为可循环利用的高压冷却水。本发明在保证耐磨刀板的良好性能的前提下，充分利用合理的热处理工艺，提高生产效率，节约能耗，从而降低耐磨刀板的生产成本。

Description

耐磨刀板的热处理工艺

技术领域

本发明涉及一种热处理工艺，特别是一种用于工程机械、矿山机械的耐磨刀板的热处理工艺。

背景技术

目前，用于工程机械、矿山机械等的耐磨刀板一般要求具有较高的强度以及足够的韧性、耐磨性，而热处理则是提高其强度、韧性和耐磨性等机械性能的有效方法，一般情况下耐磨刀板经热处理后其硬度应满足附表七中的要求。而现有耐磨刀板的热处理工艺中，普遍存在能源浪费较大、生产效率较低的现象，如公开号为：CN 1544682A的中国专利申请《装载机整体式耐磨铲刀刃的材料、热处理及焊接工艺》中，它虽然提供了一种强度高、韧性好的装载机铲刀刃，但其热处理工艺的淬火加热温度较高，保温时间也较长，不但浪费了能源，而且也降低了生产效率；此外，该专利申请虽然采用的是压力淬火，但其淬火的均匀性并不是很好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种耐磨刀板的热处理工艺，以解决现有耐磨刀板热处理工艺存在的能源浪费大、生产效率低的问题；同时本发明还要提高该耐磨刀板淬火的均匀性。

解决上述技术问题的技术方案是：一种耐磨刀板的热处理工艺，该工艺是将加工成形后的耐磨刀板工件经过预热、高温加热后，再依次经过高强淬火、回火处理，其主要步骤如下：

A、预热：将加工成形后的耐磨刀板工件输送至加热***的预热区中进行预热，其预热温度为450～550℃，预热时间为0.5～1.125min/mm；

B、高温加热：将经预热后的耐磨刀板工件送至加热***的高温区中进行高温加热，其温度为870～890℃，保温时间为0.5～1.125min/mm，同时加入保护气体；

C、高强淬火：将加热后的耐磨刀板工件输送至带有高强淬火喷头的压淬机中，并采用高压冷却水冷却的方式进行高强淬火，高强淬火的全喷水时间为70～100秒，强喷阶段时间为15～20秒；所述的高压冷却水为可循环利用的高压冷却水，该高压冷却水主要经过以下工序进行处理：

①、冷却：将淬过火的冷却水经过水冷***进行冷却；

②、增压：将冷却后的冷却水送至增压循环水***中进行增压；

③、汇集：将增压后的冷却水汇集到高压水包中，再均匀输送到压淬机的高强淬火喷头中；

所述的高强淬火喷头主要由底板、支承板、高压水管构成，高压水管管壁上均匀分布有许多个喷射孔，并通过支承板与底板连成一体；

D、回火：将耐磨刀板工件送至回火***进行低温回火处理，回火温度为180～210℃，然后空冷至室温。

由于采用了上述技术方案，本发明之耐磨刀板的热处理工艺与现有耐磨刀板的热处理工艺相比，具有以下有益效果：

本发明之耐磨刀板的热处理工艺比较合理，不仅能保证耐磨钢板具有较高的强度以及足够的韧性、耐磨性，而且还能达到以下效果：

1、提高了生产效率，节约了能耗：

（1）、由于在本发明之耐磨刀板的热处理工艺中，在高温加热步骤之前增加了一道预热的步骤，其预热温度为450～550°C，预热时间为0.5～1.125min/mm，它可使耐磨刀板工件更有效的升温，并且可使多块耐磨刀板工件同时升温，能提高热处理生产效率30%左右；

（2）、本发明之耐磨刀板的热处理工艺的高温加热温度为870～890°，与现有耐磨刀板的热处理工艺相比之下能节约能耗10%左右；并且本发明在高温加热后，保温时间为0.5～1.125min/mm，与现有耐磨刀板的高温加热保温时间相比，本发明能节约能耗20%左右；

（3）、本发明之耐磨刀板的高强淬火工序中，全喷水时间为70～100秒，与现有耐磨刀板的淬火喷水时间相比，大约能节约能耗2%。

（4）、另外，在本发明之耐磨刀板的热处理工艺步骤C、高强淬火中所用的高压冷却水为可循环利用的高压冷却水，从而也进一步节约了能耗。

2、热处理效果比较好：

（1）、淬火比较均匀：

由于本发明的淬火***中采用了带有高强淬火喷头的压淬机，该高强淬火喷头由底板、支承板、高压水管构成，高压水管管壁上均匀分布有多个喷射孔，并通过支承板与底板连成一体，因此，高压水管内的高压冷却水可以以高压水管的中心为圆心，沿着高压水管管壁上的多个喷射孔射出，其分布非常均匀，并均匀地喷射到工件表面，从而使工件表面得到均匀的冷却，避免了工件表面容易形成软区的现象。

另外，由于本发明所采用的高压冷却水为可循环利用的高压冷却水，它是依次经过冷却、增压、汇集等工序进行处理，其中，该高压冷却水经过增压循环水***增压后均汇集到高压水包中，再均匀输送到压淬机的高强淬火喷头中，使该高压冷却水的压力更加均匀，从而可进一步提高淬火的均匀性。

（2）、冷却效果好：由于高强淬火喷头是直接从高压水管向外喷水，可使其喷射出来的高压水柱分布比较均匀、美观，而且相邻两个喷头之间的高压水柱也不会出现相互交叉的现象，从而保证了水柱的压力，其冷却效果比较好。

综上所述，本发明在保证耐磨刀板的良好性能的前提下，充分利用合理的热处理工艺，提高生产效率，节约能耗，从而大大降低耐磨刀板的生产成本。

 [0018] 下面，结合附图和实施例对本发明之耐磨刀板的热处理工艺的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之耐磨刀板的热处理工艺的流程框图；

图2～图3：本发明所述高强淬火喷头的结构示意图，

图2：图3的右视图（去掉堵头后），图3：主视图；

图4～图5：本实用新型之高强淬火喷头工作时的结构示意图，

图4：图5的右视图（去掉堵头后），图5：主视图；

图中：1-底板，2-支承板，3-高压水管，31-喷射孔，32-盖板，33-进水管，34-堵头， 35-浮动滚道，Y-压头，G-耐磨刀板工件，S-高压水柱。

具体实施方式

实施例一：

一种厚度为40mm的耐磨刀板的热处理工艺，该工艺是将加工成形后的耐磨刀板工件经过预热、高温加热后，再依次经过高强淬火、回火处理，其主要步骤如下：

A、预热：将加工成形后的耐磨刀板工件输送至加热***的预热区中进行预热，其预热温度为550°C，预热时间为1.125min/mm ，即是45分钟；

B、高温加热：将经预热后的耐磨刀板工件送至加热***的高温区中进行高温加热，其温度为890°C，并保温1.125min/mm ，即是45分钟，同时通过制氮机加入保护气枛氮气；

C、高强淬火：将加热后的耐磨刀板工件输送至带有高强淬火喷头的压淬机中，并采用高压冷却水冷却的方式进行高强淬火，高强淬火的全喷水时间为100秒，强喷阶段时间为20秒；

D、回火：将耐磨刀板工件送至回火***进行低温回火处理，回火温度为210°C，保温时间为120分钟，然后空冷至室温。

上述的步骤C、高强淬火中所用的高压冷却水为可循环利用的高压冷却水，该高压冷却水经过以下工序进行处理：

①、冷却：将淬过火的冷却水经过水冷***进行冷却；

②、增压：将冷却后的冷却水送至增压循环水***中进行增压；

③、汇集：将增压后的冷却水汇集到高压水包中，再均匀输送到压淬机的高强淬火喷头中。

所述的高强淬火喷头安装在压淬机上，它由底板1、支承板2、高压水管3构成（参见图2～图3），高压水管3管壁上均匀分布有多个喷射孔31，并通过支承板2与底板1连成一体；所述的高压水管3两端分别安装有盖板32，并在一端端部设有堵头34，在中部设有进水管33；当该高强淬火喷头工作时，如图4～图5所示，将三十二个高强淬火喷头，分成上下两组对应各十六个，分别通过压头Y压紧安装在耐磨刀板工件G的上、下表面，其中，位于耐磨刀板工件G下方的下组高强淬火喷头的堵头设置在高压水管一端端部的下方，目的是避免浮动滚道35下降时发生干涉；从进水管33输入高压水，高压水柱S即可从高压水管管壁上的喷射孔31均匀喷出，从而对耐磨刀板工件G的表面进行均匀淬火。

上述的加热***、淬火***、压淬机、回火***、水冷***、增压循环水***、高压水包等均是采用本领域公知的常用结构，这里不再对其结构作一一赘述。而且上述***的动作及工艺参数控制均通过中央电脑控制***完成。

 [0024]实施例二：

一种厚度为35mm的耐磨刀板的热处理工艺，该工艺的主要步骤及所采用的高压冷却水、高强淬火喷头均同实施例一，只是其主要步骤中的工艺参数有所不同，该耐磨刀板的主要步骤如下：

A、预热：将加工成形后的耐磨刀板工件输送至加热***的预热区中进行预热，其预热温度为500°C，预热时间为1.086min/mm，即是 38分钟；

B、高温加热：将经预热后的耐磨刀板工件送至加热***的高温区中进行高温加热，其温度为880°C，并保温1.086min/mm，即是38分钟，同时通过制氮机加入保护气枛氮气；

C、高强淬火：将加热后的耐磨刀板工件输送至淬火***的压淬机中，并采用高压冷却水冷却的方式进行高强淬火，高强淬火的全喷水时间为95秒，强喷阶段时间为20秒；

D、回火：将耐磨刀板工件送至回火***进行低温回火处理，回火温度为200°C，保温时间为110分钟，然后空冷至室温。

实施例三：

一种厚度为30mm的耐磨刀板的热处理工艺，该工艺的主要步骤及所采用的高压冷却水、高强淬火喷头均同实施例一，只是其主要步骤中的工艺参数有所不同，该耐磨刀板的主要步骤如下：

A、预热：将加工成形后的耐磨刀板工件输送至加热***的预热区中进行预热，其预热温度为450°C，预热时间为1min/mm，即是30分钟；

B、高温加热：将经预热后的耐磨刀板工件送至加热***的高温区中进行高温加热，其温度为870°C，并保温1min/mm，即是30分钟，同时通过制氮机加入保护气枛氮气；

C、高强淬火：将加热后的耐磨刀板工件输送至淬火***的压淬机中，并采用高压冷却水冷却的方式进行高强淬火，高强淬火的喷水时间为90秒，强喷阶段时间为18秒；

D、回火：将耐磨刀板工件送至回火***进行低温回火处理，回火温度为190°C，保温时间为100分钟，然后空冷至室温。

实施例四～实施例五：

一种厚度分别为25、20mm的耐磨刀板的热处理工艺，该工艺的主要步骤及所采用的高压冷却水、高强淬火喷头均同实施例一，只是其主要步骤中的工艺参数有所变化，其具体变化范围见附表一。

按照实施例一～实施例五所述的耐磨刀板的热处理工艺分别对三个耐磨刀板工件进行热处理，并对经热处理后的耐磨刀板工件连续进行冲击韧性试验，其试验结果参见附表二～附表六，由此可见，该耐磨刀板工件的硬度符合热处理后的耐磨刀板的硬度要求（参见附表七）。

作为实施例一至实施例五的一种变换,所述的预热温度、预热时间可以根据实际需要增加或减少，一般情况下预热温度的取值为：450～550°C，预热时间的取值为：0.5～1.125min/mm。

作为实施例一至实施例五的又一种变换,所述的高温加热温度、保温时间也可以根据实际需要增加或减少，一般情况下高温加热的温度为：870～890°C，保温时间为：0.5～1.125min/mm。

作为实施例一至实施例五的又一种变换,所述的高强淬火的全喷水时间也可以增加或减少，一般为70～100秒。

作为实施例一至实施例五的又一种变换,所述的步骤D、回火也可以按照现有耐磨刀板的常规回火工艺进行处理。

作为实施例一至实施例五的又一种变换,所述的保护气体也可以是通过其它机器加入的其它惰性气体。

                                                 

 

Claims (2)

1.一种耐磨刀板的热处理工艺，其特征在于：该工艺是将加工成形后的耐磨刀板工件经过预热、高温加热后，再依次经过高强淬火、回火处理，其主要步骤如下：

A、预热：将加工成形后的耐磨刀板工件输送至加热***的预热区中进行预热，其预热温度为450～550℃，预热时间为0.5～1.125min/mm；

B、高温加热：将经预热后的耐磨刀板工件送至加热***的高温区中进行高温加热，其温度为870～890℃，保温时间为0.5～1.125min/mm，同时加入保护气体；

C、高强淬火：将加热后的耐磨刀板工件输送至带有高强淬火喷头的压淬机中，并采用高压冷却水冷却的方式进行高强淬火，高强淬火的全喷水时间为70～100秒，强喷阶段时间为15～20秒；所述的高压冷却水为可循环利用的高压冷却水，该高压冷却水主要经过以下工序进行处理：

①、冷却：将淬过火的冷却水经过水冷***进行冷却；

②、增压：将冷却后的冷却水送至增压循环水***中进行增压；

③、汇集：将增压后的冷却水汇集到高压水包中，再均匀输送到压淬机的高强淬火喷头中；

所述的高强淬火喷头主要由底板、支承板、高压水管构成，高压水管管壁上均匀分布有许多个喷射孔，并通过支承板与底板连成一体；

D、回火：将耐磨刀板工件送至回火***进行低温回火处理，回火温度为180～210℃，然后空冷至室温。

2.根据权利要求1所述的耐磨刀板的热处理工艺，其特征在于：所述的高压水管两端分别安装有盖板，中部设有进水管。

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