CN114686650A - 大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器 - Google Patents
大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114686650A CN114686650A CN202210486100.4A CN202210486100A CN114686650A CN 114686650 A CN114686650 A CN 114686650A CN 202210486100 A CN202210486100 A CN 202210486100A CN 114686650 A CN114686650 A CN 114686650A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carburizing furnace
- carburizing
- temperature
- backstop
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 title claims abstract description 142
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 24
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 abstract description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract description 4
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 abstract description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/20—Carburising
- C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G23/00—Driving gear for endless conveyors; Belt- or chain-tensioning arrangements
- B65G23/24—Gearing between driving motor and belt- or chain-engaging elements
- B65G23/26—Applications of clutches or brakes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/04—Hardening by cooling below 0 degrees Celsius
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
一种大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器，该深层渗碳工艺包括排气、梯度渗碳、扩散、淬火、深冷处理、回火步骤；采用梯度递减碳浓度，及等温预冷淬火的深层渗碳热处理新工艺，实现强渗过程与扩散过程交替进行，有效控制炉内碳势，避免碳浓度过高造成表面形成炭黑阻止碳原子扩散，从而有效控制零件表面的碳浓度；同时有利于控制碳化物溶解的驱动力，不会引起碳化物急剧长大。本发明采用的工艺方法，既能保证碳原子的扩散，得到一定厚度的硬化层，也能避免渗碳层中出现大片的网状和块状碳化物，有效控制了渗碳层中碳化物中的形态。与常规工艺相比，缩短时间20%～30%；同时优化了碳化物形态，在渗层内获得合理的硬度梯度。
Description
技术领域
本发明涉及逆止器生产技术领域，尤其涉及一种大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器。
背景技术
逆止器是大型皮带机制动***的关键部件，逆止器的内、外圈是组成逆止器最主要部件，有效厚度较大，综合性能要求较高，大型逆止器直径达2米多，工件有效厚度≥120mm，用普通热处理方法，承载能力始终达不到技术要求。
而深层渗碳是解决这一难题有效的方法之一，深层渗碳与普通渗碳相比，深层渗碳技术难度要大的多，代表了渗碳的综合技术水平。由于深层渗碳工艺周期达几十到上百小时，因此对渗碳设备和工艺提出了相当苛刻的要求。要有稳定的渗碳炉***，设计使用可靠的深层渗碳工艺，以及在变形控制和开裂预防上采用有效措施和完善的深层渗碳质量控制体系。
发明内容
为解决上述技术中存在的技术问题，鉴于此，有必要提供一种大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺。
一种大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，包括如下步骤，
S1、排气：将逆止器工件放入渗碳炉中，并将渗碳炉自室温加热至720℃～920℃，对渗碳炉进行排气处理；
S2、梯度渗碳：将渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为40±2h，保证渗碳炉内碳势在0.9～1.2％CP内进行梯度调节；
S3、扩散：控制渗碳炉温度降低至860±5℃，保温时间为24±2h，保证渗碳炉内碳势在0.86±0.02％CP范围内；
S4、淬火：将渗碳炉温度控制在830±5℃，并对逆止器工件进行油淬处理，保温时间为1.5±0.2h；
S5、深冷处理：将渗碳炉温度由室温状态，按照梯度冷却方式缓慢冷却至-150～-80℃，保温时间为6±0.2h；
S6、回火：进行低温回火，将渗碳炉温度升至200±10℃，保温时间为4±0.5h；
S7、将逆止器工件从渗碳炉内取出，并对逆止器工件进行空冷。
优选的，所述排气步骤包括排气初期阶段、排气中期阶段，
在排气初期阶段，先将渗碳炉温度自室温加热至730±10℃，然后向渗碳炉内滴入甲醇，在滴入甲醇时，继续保持渗碳炉升温，在渗碳炉温度升至910±10℃后，对渗碳炉保温2～3h，然后打开渗碳炉炉门，放入逆止器工件；
在排气中期阶段，将渗碳炉温度升至830±10℃，然后向渗碳炉内滴入丙酮，在滴入甲醇时，继续保持渗碳炉升温，使渗碳炉温度再次升至910±10℃。
优选的，所述梯度渗碳步骤包括强渗阶段、中强渗阶段、中渗阶段，
在强渗阶段，渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为20±1h，渗碳炉内碳势为1.18～1.21％CP；
在中强渗阶段，渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为10±0.5h，渗碳炉内碳势为1.09～1.11％％CP；
在中渗阶段，渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为10±0.5h，渗碳炉内碳势为0.9％CP。
优选的，所述扩散步骤中，先将渗碳炉温度控制在920±5℃，保温时间为18±1h，然后再将渗碳炉温度由920±5℃降至860±5℃，保温时间为6±1h，渗碳炉内碳势保持为0.86±0.02％CP。
优选的，所述深冷处理步骤中，首先将渗碳炉温度由室温先缓慢冷却至-80±2℃，保温时间为2±0.2h，再进一步将渗碳炉温度缓慢冷却至-150±2℃，保温时间为4±0.2h。
优选的，在排气初期阶段中，在渗碳炉内以180～200滴/min的速度滴入甲醇。
优选的，在排气中期阶段中，在渗碳炉内以55～65滴/min的速度滴入丙酮。
优选的，所述深冷处理步骤中，冷却速度始终保持在1～2℃/min，在深冷处理完成后，将渗碳炉温度恒速升温至室温。
一种大型皮带机逆止器，该逆止器利用上述所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺生产制造得到。
由上述技术方案可知，本发明提供的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，采用梯度递减碳浓度，及等温预冷淬火的深层渗碳热处理新工艺，实现强渗过程与扩散过程交替进行，有效控制炉内碳势，避免碳浓度过高造成表面形成炭黑阻止碳原子扩散，从而有效控制零件表面的碳浓度；同时有利于控制碳化物溶解的驱动力，不会引起碳化物急剧长大。本发明采用的工艺方法，既能保证碳原子的扩散，得到一定厚度的硬化层，也能避免渗碳层中出现大片的网状和块状碳化物，有效控制了渗碳层中碳化物中的形态。与常规深层渗碳工艺相比，缩短时间20%～30%；同时优化了碳化物形态，在渗层内获得合理的硬度梯度，进一步提高材料的内在质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺处理路线图。
图2为对比例1的工艺处理路线图。
图3为对比例1所采用工艺成型的逆止器工件与实施例1中采用工艺成型的逆止器工件进行φ110mm×110mm显微对比曲线。
图4为未深度渗碳及对比例1和实施例1φ32mm×50mm试棒显微硬度对比曲线。
图5为对比例1渗碳后的材料得到的金相组织。
图6为实施例1渗碳后的材料得到的金相组织。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”、“下”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
请参看图1，一种大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，待渗碳工件逆止器材质为20CrMnMo，
排气：将渗碳炉自室温加热至720℃，在渗碳炉内以180～200滴/min的速度滴入甲醇，继续保持渗碳炉升温，保证渗碳炉温度升至920℃，对渗碳炉保温2～3h，然后打开渗碳炉炉门，放入逆止器工件；由于打开炉门放入逆止器工件时，渗碳炉温度会下降，需要再次对渗碳炉进行升温，待炉温升至830℃后，开始以60滴/min的速度向渗碳炉内滴入丙酮，并将炉温再次升至920℃。
梯度渗碳：在强渗阶段，控制渗碳炉温度在920℃，保温时间为20h，渗碳炉内碳势为1.2％CP；在中强渗阶段，保温时间为10h，渗碳炉内碳势为1.1％CP；在中渗阶段，保温时间为10h，渗碳炉内碳势为0.9％CP。
扩散：控制渗碳炉温度保持920℃，保温时间为18h，之后将渗碳炉温度由920℃降至860℃，保温时间为6h，渗碳炉内碳势始终保持为0.86％CP。
淬火：控制渗碳炉温度在830℃条件下，对逆止器工件进行油淬，保温时间为1.5h。
深冷处理：将渗碳炉温度由室温先缓慢冷却至-80℃，保温时间为2h；再进一步缓慢冷却至-150℃，保温时间为4h；冷却速度始终保持在1～2℃/min，深冷处理完成后，将渗碳炉温度恒速升温至室温。
回火：进行低温回火，控制渗碳炉温度至200℃，保温时间为4h。将逆止器工件从渗碳炉内取出，并对逆止器工件进行空冷。
一种利用上述大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺生产制造得到的逆止器。
对比例1
请参看图2，一种大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，待渗碳工件逆止器材质为20CrMnMo，
排气：将渗碳炉自室温加热至720℃，在渗碳炉内以180～200滴/min的速度滴入甲醇，继续保持渗碳炉升温，保证渗碳炉温度升至920℃，对渗碳炉保温2～3h，然后打开渗碳炉炉门，放入逆止器工件；由于打开炉门放入逆止器工件时，渗碳炉温度会下降，需要再次对渗碳炉进行升温，待炉温升至830℃后，开始以60滴/min的速度向渗碳炉内滴入丙酮，并将炉温再次升至920℃。
渗碳：保持渗碳炉温度在960℃，保温时间为42h，保持渗碳炉内碳势为1.2％CP。
淬火：控制渗碳炉温度在830℃条件下，对逆止器工件进行油淬，保温时间为1.5h。
回火：进行低温回火，控制渗碳炉温度至200℃，保温时间为4h。将逆止器工件从渗碳炉内取出，并对逆止器工件进行空冷。
将对比例1与实施例1的渗层硬度进行比较分析，其结果如下：
请参看图3，将对比例1所采用工艺成型的逆止器工件与实施例1中采用工艺成型的逆止器工件进行φ110mm×110mm显微对比，其中未进行深冷处理的渗层硬度最高为680HV0.2，心部硬度为415HV0.2；而经过深冷处理后的渗层硬度最高为823HV0.2，心部硬度为448HV0.2。这是因为深冷处理后，渗层表面析出大量弥散、细小的碳化物颗粒，且分布均匀，残余奥氏体含量较少，有效提高了表面硬度。
请参看图4，该图为未深度渗碳及对比例1和实施例1φ32mm×50mm试棒显微硬度对比曲线，其中渗层为3.5mm时，渗层最高硬度可达756HV0.2，心部硬度为339HV0.2；渗层为4.5mm时，渗层最高硬度可达791HV0.2，心部硬度为336HV0.2；渗层为5.5mm时，渗层最高硬度可达749HV0.2，心部硬度为350HV0.2。
对逆止器内外圈进行洛氏硬度检测结果如表1所示：
表1 逆止器内外圈硬度检测值（HRC）
其中上述三组数据分别来自于同一逆止器内圈，外圈及轭板处硬度检测。
由上述比较分析可知，增加深冷处理后，对材料尺寸稳定性起到了较好的改善作用，有效控制了变形量；晶粒组织明显细化，提高了逆止器的尺寸稳定性，合理的将逆止器在内孔的形量控制在0.6～1.2mm；外圆的形量控制在0.2～0.4mm；深冷处理工艺制冷介质来源广泛、绿色环保，而且操作简单，不用破坏工件，能够使生产过程既保证结构设计又重视材料内在的挖潜。
将对比例1和实施例1分别进行逆止试验，其结果如下：
逆止试验中，逆止器各项性能（温升、阻力矩）均需达到国家标准要求；按0.5倍、1.2倍、1.5倍、2.2倍额定力矩分别进行8次逆止试验，外圈、内圈、楔块接触面均匀、光滑，温升平均不超过20℃。
以NJ180-S-240接触式逆止器为例，进行逆止试验。
（1）温升试验
将被检测逆止器安装在试验台上，使逆止器内圈以100r/min的转速连续旋转，每隔15min用温度计测量逆止器测量逆止器外表面最高温度和环境温度，直至热平衡（每小时内温度变化不超过1℃），最终接触式逆止器表面最高温度和环境温度之差为逆止器温升，温升应低于30℃，并检查是否有杂音等异常现象发生。
经8小时热平衡试验后，实测环境温度为28.2℃，而热平衡温度为45.2℃，温升为12℃，无杂音等异常现象发生。
将被测逆止器安装到逆止试验台上，在额定逆止力矩（允许误差0%-5%）作用下，连续进行8次以上逆止试验。在实际逆止力矩为188KN.m的作用下，反复试验10次，逆止安全可靠，表面无裂纹、划伤等现象，且经深冷后的逆止器尺寸变化更加稳定，几乎无变形现象。
将对比例1渗碳后的材料进行相组织观察分析，其分析结果如下：
请参看图5，该图为对比例1的金相组织，4副图为渗层到心部的金相组织图谱，经深层渗碳+淬火+回火处理后所得的组织为：渗层部分为高碳的针状马氏体和少量碳化物，心部组织为低碳板条马氏体。
将实施例1渗碳后的材料进行相组织观察分析，其分析结果如下：
请参看图6，该图为实施例1的金相组织，相比图5中的金组织得到明显细化，析出的碳化物分布也比较均匀，无裂纹。
有上述分析可知，渗碳温度是决定渗碳速度的主要因素，当渗碳层要求一定时，提高渗碳温度，可使渗碳时间缩短、表面碳浓度、渗层深度加厚，但高温渗碳对深层渗碳来说不宜采用。
逆止器内外圈长时间停留在较高温度，会使晶粒粗化，变形畸变较大。虽然有资料显示，在一般情况下，含Mo的钢较不含Mo的钢阻碍晶粒长大的能力较强，一般在960℃甚至1000℃以上才出现晶粒粗大现象，但20CrMnMo渗碳时表面易形成网状碳化物，且长时间高温热处理将缩短设备的使用寿命。因此，综合考虑，渗碳温度选择在920℃。
在深层渗碳中增加梯度碳浓度强渗和扩散过程，可有效地降低零件表面的碳浓度，使渗层表面的碳浓度适当降低，使奥氏体中碳原子的浓度也随之降低，防止碳浓度超过规定的临界值。与普通深层渗碳工艺相比，920℃进行梯度碳浓度分段强渗，碳化物不会急剧增长，然后进行分段梯度碳浓度扩散，零件表面的碳浓度可以得到有效的控制，碳化物溶解的驱动力也能够得到保证。如此一来，零件的碳浓度能够有效扩散，渗碳层又不会出现大的网状和块状碳化物，渗层质量较好。
采用梯度碳浓度强渗和扩散得到一定厚度的硬化层，也能避免渗碳层中出现大片的网状和块状碳化物，有效控制了渗碳层中碳化物中的形态，渗碳淬火后表面及心部硬度达到逆止器标准要求；相比对比例1的常规工艺形式缩短时间20%～30%；同时优化了碳化物形态，在渗层内获得合理的硬度梯度，进一步提高材料的内在质量。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：包括如下步骤，
S1、排气：将逆止器工件放入渗碳炉中，并将渗碳炉自室温加热至720℃～920℃，对渗碳炉进行排气处理；
S2、梯度渗碳：将渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为40±2h，保证渗碳炉内碳势在0.9～1.2％CP内进行梯度调节；
S3、扩散：控制渗碳炉温度降低至860±5℃，保温时间为24±2h，保证渗碳炉内碳势在0.86±0.02％CP范围内；
S4、淬火：将渗碳炉温度控制在830±5℃，并对逆止器工件进行油淬处理，保温时间为1.5±0.2h；
S5、深冷处理：将渗碳炉温度由室温状态，按照梯度冷却方式缓慢冷却至-150～-80℃，保温时间为6±0.2h；
S6、回火：进行低温回火，将渗碳炉温度升至200±10℃，保温时间为4±0.5h；
S7、将逆止器工件从渗碳炉内取出，并对逆止器工件进行空冷。
2.根据权利要求1所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：所述排气步骤包括排气初期阶段、排气中期阶段，
在排气初期阶段，先将渗碳炉温度自室温加热至730±10℃，然后向渗碳炉内滴入甲醇，在滴入甲醇时，继续保持渗碳炉升温，在渗碳炉温度升至910±10℃后，对渗碳炉保温2～3h，然后打开渗碳炉炉门，放入逆止器工件；
在排气中期阶段，将渗碳炉温度升至830±10℃，然后向渗碳炉内滴入丙酮，在滴入甲醇时，继续保持渗碳炉升温，使渗碳炉温度再次升至910±10℃。
3.根据权利要求1或2所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：所述梯度渗碳步骤包括强渗阶段、中强渗阶段、中渗阶段，
在强渗阶段，渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为20±1h，渗碳炉内碳势为1.18～1.21％CP；
在中强渗阶段，渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为10±0.5h，渗碳炉内碳势为1.09～1.11％％CP；
在中渗阶段，渗碳炉炉温保持在920±5℃，保温时间为10±0.5h，渗碳炉内碳势为0.9％CP。
4.根据权利要求3所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：所述扩散步骤中，先将渗碳炉温度控制在920±5℃，保温时间为18±1h，然后再将渗碳炉温度由920±5℃降至860±5℃，保温时间为6±1h，渗碳炉内碳势保持为0.86±0.02％CP。
5.根据权利要求4所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：所述深冷处理步骤中，首先将渗碳炉温度由室温先缓慢冷却至-80±2℃，保温时间为2±0.2h，再进一步将渗碳炉温度缓慢冷却至-150±2℃，保温时间为4±0.2h。
6.根据权利要求2所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：在排气初期阶段中，在渗碳炉内以180～200滴/min的速度滴入甲醇。
7.根据权利要求6所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：在排气中期阶段中，在渗碳炉内以55～65滴/min的速度滴入丙酮。
8.根据权利要求5所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺，其特征在于：所述深冷处理步骤中，冷却速度始终保持在1～2℃/min，在深冷处理完成后，将渗碳炉温度恒速升温至室温。
9.一种大型皮带机逆止器，其特征在于：利用权利要求1-8任意一项所述的大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺生产制造得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210486100.4A CN114686650A (zh) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210486100.4A CN114686650A (zh) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114686650A true CN114686650A (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=82144883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210486100.4A Pending CN114686650A (zh) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114686650A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117802446A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 山东天瑞重工有限公司 | 低碳高合金结构钢的热处理工艺方法和液压破碎锤活塞 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120111454A1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-05-10 | Moyer Kenneth H | Novel Stainless Steel Carburization Process |
| CN104630791A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-05-20 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 大型重载齿轮的多段式深层渗碳方法 |
| CN104711401A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-17 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 大型重载齿轮渗碳淬火方法 |
| CN105238912A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-01-13 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种活塞销的热处理工艺 |
| CN106756754A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 汽车变速箱齿轮的渗碳淬火方法 |
| CN112593183A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-04-02 | 江苏聚源电气有限公司 | 一种渗碳淬火的热处理方法 |
| CN113084466A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-09 | 华南理工大学 | 一种三截面精度一致的斜齿轮的加工方法和一种斜齿轮 |
| CN113337826A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-03 | 昆山三民涂赖电子材料技术有限公司 | 耐疲劳金属滑块的渗碳热处理工艺 |
-
2022
- 2022-05-06 CN CN202210486100.4A patent/CN114686650A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120111454A1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-05-10 | Moyer Kenneth H | Novel Stainless Steel Carburization Process |
| CN104630791A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-05-20 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 大型重载齿轮的多段式深层渗碳方法 |
| CN104711401A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-17 | 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 大型重载齿轮渗碳淬火方法 |
| CN105238912A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-01-13 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种活塞销的热处理工艺 |
| CN106756754A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 汽车变速箱齿轮的渗碳淬火方法 |
| CN112593183A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-04-02 | 江苏聚源电气有限公司 | 一种渗碳淬火的热处理方法 |
| CN113084466A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-09 | 华南理工大学 | 一种三截面精度一致的斜齿轮的加工方法和一种斜齿轮 |
| CN113337826A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-03 | 昆山三民涂赖电子材料技术有限公司 | 耐疲劳金属滑块的渗碳热处理工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 任颂赞: "金相分析原理及技术", 上海科学技术文献出版社, pages: 482 - 483 * |
| 马国聪等: "滚柱逆止器内圈高硬楔面的加工工艺探究", 新技术新工艺, no. 2021, pages 23 - 26 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117802446A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 山东天瑞重工有限公司 | 低碳高合金结构钢的热处理工艺方法和液压破碎锤活塞 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0013063A1 (en) | Method of treating the surfaces of high carbon steel bodies | |
| Voskamp | Material response to rolling contact loading | |
| EP2085493A1 (en) | Process for producing high-concentration carburized steel | |
| CN108277449B (zh) | 一种对低碳合金钢工件进行渗碳淬火的热处理方法 | |
| CN106868466B (zh) | 一种提升真空渗碳效率的稀土注入处理方法 | |
| US4913749A (en) | Process for case-hardening rolling bearing elements of low-alloy nickeliferous steel | |
| Belan et al. | Three‐point bending fatigue test of TiAl6V4 titanium alloy at room temperature | |
| Xu et al. | Microstructure evolution during annealing at different temperatures and hot deformation behavior of lean duplex stainless steel 2101 | |
| CN114686650A (zh) | 大型皮带机逆止器梯度递减式深层渗碳工艺及逆止器 | |
| US20240084432A1 (en) | Method for heat-treating boron steel, and boron steel with high strength and good toughness, and use thereof | |
| CN113737125A (zh) | 一种获得弥散分布的细小碳化物的真空渗碳方法 | |
| CN114481011A (zh) | 一种热模钢低变形量表面强化的固体渗氮工艺 | |
| CN105506647A (zh) | 超韧性低碳钢螺丝的热处理生产工艺 | |
| CN110257757B (zh) | 高碳铬轴承钢制零件及其热处理加工方法 | |
| CN112941279A (zh) | 一种提高20MnCr5+HH钢末端淬透性硬度的热处理工艺 | |
| Liu et al. | Hot Ductility and Fracture Phenomena of Low‐Carbon V–N–Cr Microalloyed Steels | |
| CN111500830B (zh) | 一种渗碳零件回火热处理方法及渗碳零件 | |
| Tang et al. | Effect of magnetic field coupled deep cryogenic treatment on wear resistance of AISI 4140 steel | |
| CN112195326A (zh) | 强化工模具钢性能的深冷工艺 | |
| EP3564398A1 (en) | Bearing component and method for manufacturing same | |
| CN117607384A (zh) | 一种评估井式炉渗碳淬火***均匀性的方法 | |
| CN116606998A (zh) | 一种特种电机精密轴承配套钢球的热处理工艺 | |
| CN115612802A (zh) | 一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺 | |
| CN107858632A (zh) | 一种高钴基合金材料零件渗氮方法 | |
| Webster et al. | Successful use of polymer quenchants with crack-sensitive steels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |