CN115418552B - 一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法 - Google Patents

一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115418552B
CN115418552B CN202211023492.7A CN202211023492A CN115418552B CN 115418552 B CN115418552 B CN 115418552B CN 202211023492 A CN202211023492 A CN 202211023492A CN 115418552 B CN115418552 B CN 115418552B
Authority
CN
China
Prior art keywords
friction plate
alloy steel
nitrocarburizing
low alloy
machine tool
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.)
Active
Application number
CN202211023492.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115418552A (zh
Inventor
鲍玉龙
徐长顺
李鼎福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qiqihar Inger Machinery Co ltd
Original Assignee
Qiqihar Inger Machinery Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qiqihar Inger Machinery Co ltd filed Critical Qiqihar Inger Machinery Co ltd
Priority to CN202211023492.7A priority Critical patent/CN115418552B/zh
Publication of CN115418552A publication Critical patent/CN115418552A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115418552B publication Critical patent/CN115418552B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • 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
    • C21D1/25—Hardening, combined with annealing between 300 degrees Celsius and 600 degrees Celsius, i.e. heat refining ("Vergüten")
    • 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
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • 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
    • C23C8/28—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 more than one element being applied in one step
    • C23C8/30—Carbo-nitriding
    • C23C8/32—Carbo-nitriding of ferrous surfaces
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009—Pearlite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

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)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，它属于钢铁冶金技术领域。它解决了现有低碳钢渗碳后内部基体硬度低，存在抗咬合和抗疲劳强度较差，易变型，不耐用的问题。方法：一、确定合金钢成分目标值；二、熔融、脱氧、造渣和除渣；三、出钢，浇注钢坯，切割板材，切割成低合金钢摩擦擦片，经调质处理后进行精磨和氮碳共渗处理，得氮碳共渗低合金钢机床摩擦片。本发明中氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的硬度HRC55‑60，相比低碳钢渗碳硬度提高了40%左右，耐磨性提高一倍以上。提高了氮碳共渗合金钢摩擦片表面的抗咬合性，抗疲劳强度好，不易变型，以上几种优势均提高了摩擦片的使用寿命。本发明适用于氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备。

Description

一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法。
背景技术
摩擦片是机床***不可缺少的重要组件，其作用是使机床运转的切削机构减速或者停下来。 摩擦片质量的好坏直接关系到机床的加工质量、生产效率和安全。虽然近些年摩擦片的材质发展迅速，许多粉末冶金等高科技应用于机床摩擦片领域，但因为成本高，传统的钢材质的摩擦片仍在大量使用。传统的钢质材质的摩擦片一般使用低碳钢渗碳，然后进行整体淬火，其缺点是表面硬度高，但基体硬度很差，材料的抗咬合和抗疲劳强度较差，易变型，不耐用。
近年来，渗氮技术已经广泛应用钢质表面的化学热处理，而其中的氮碳共渗技术能很好地提高钢质表面的硬度、耐磨性、抗咬合能力，其性能特点比较适合机床摩擦片的使用特性，使用周期提高100%以上。传统的机床摩擦片一般使用低碳钢渗碳，然后进行淬火，硬度HRC40-45.低碳钢的渗氮效果不是很好，要想将渗氮技术很好的应用于机床摩擦片，就要开发一种适合渗氮技术的钢质材质，这种钢质材质即要有利于氮原子向其内部的扩散，还要使基体保持一定的强度和韧性。
本发明中的方法就是首先开发一种低合金钢，加入几种有利于渗氮的合金元素，通过冶炼制成低合金钢钢坯-切割制成摩擦片-调质处理-精磨-氮碳共渗，硬度HRC55-60，相比低碳钢渗碳硬度提高了40%左右，耐磨性提高一倍以上。
发明内容
本发明的目的是解决现有低碳钢渗碳后内部基体硬度低，存在抗咬合和抗疲劳强度较差，易变型，不耐用的问题，而提供一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法。
一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，它按以下步骤进行：
一、合金钢成分目标值按重量百分比组成为：C：0.25%～0.32%、Si：0.2%～0.4%、Mn：0.9%～1.2%、 P：≤0.03%、S：≤0.03%、Cr：0.3%～0.5%、Mo：0.2%～0.3%、V：0.4%～0.6%，和余量的Fe；
二、按步骤一中所述成分目标值称取普通低碳素钢废钢和合金作为原料，然后装入中频炉进行电熔化，当钢液温度达到1620~1670℃时，向中频炉内加入占钢液总质量0.1%~0.2%的铝进行终脱氧，脱氧后的钢液温度为1600~1640℃， 再向中频炉内加入占钢液总质量0.2%~0.3%的除渣剂进行造渣和除渣；
三、上述除渣后，当钢液温度达到1620~1650℃进行出钢，于温度1590~1620℃下浇注低合金钢坯，然后切割成低合金钢板材，再切割成低合金钢摩擦擦片，经调质处理后进行精磨和氮碳共渗处理，获得氮碳共渗低合金钢机床摩擦片，完成所述制备方法。
本发明中制备的低合金钢，加入了有利于渗氮的合金元素，通过冶炼制成低合金钢钢坯-切割制成摩擦片-调质处理-精磨-氮碳共渗，硬度HRC55-60，相比低碳钢渗碳硬度提高了40%左右，耐磨性提高一倍以上。
本发明中氮碳共渗的低合金钢件在碳氮共渗前进行了调质处理，以获得回火索氏体组织。普通的低碳钢一般不能做调质处理，就是做了效果也不好，所以低碳钢不宜做氮碳共渗。而本发明中制备的低合金钢可以通过调质处理，获得细小的、均匀的回火索氏体组织，在氮碳共渗处理时，有利于氮的活性原子被钢件表面化学吸附，并逐渐渗入工件内部形成多种氮的合金氮化物，改变钢件表层的化学成分和组织，以获得优良的表面性能。渗氮的同时渗入碳，是因为碳渗入后形成的微细碳化物能促进氮的扩散，起到促渗的作用。
本发明中低合金钢摩擦擦片中加入铬、钼、钒等合金元素的一方面是因为铬、钼、钒合金等元素易溶于铁素体并提高氮在α相中的溶解度，另一面与基体铁形成合金元素的氮化物，提高了钢件渗层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时表面的渗氮层形成一定的硬度梯度，由外至里硬度逐渐降低，提高了氮碳共渗合金钢摩擦片表面的抗咬合性，抗疲劳强度好，不易变型，以上几种优势均提高了摩擦片的使用寿命。
本发明适用于氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备。
附图说明
图1为实施例中低合金钢摩擦擦片经过调质处理后的回火索氏体组织图；
图2为实施例中氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的实物图；
图3为实施例中氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的金相组织。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，它按以下步骤进行：
一、合金钢成分目标值按重量百分比组成为：C：0.25%～0.32%、Si：0.2%～0.4%、Mn：0.9%～1.2%、 P：≤0.03%、S：≤0.03%、Cr：0.3%～0.5%、Mo：0.2%～0.3%、V：0.4%～0.6%，和余量的Fe；
二、按步骤一中所述成分目标值称取普通低碳素钢废钢和合金作为原料，然后装入中频炉进行电熔化，当钢液温度达到1620~1670℃时，向中频炉内加入占钢液总质量0.1%~0.2%的铝进行终脱氧，脱氧后的钢液温度为1600~1640℃， 再向中频炉内加入占钢液总质量0.2%~0.3%的除渣剂进行造渣和除渣；
三、上述除渣后，当钢液温度达到1620~1650℃进行出钢，于温度1590~1620℃下浇注低合金钢坯，然后切割成低合金钢板材，再切割成低合金钢摩擦擦片，经调质处理后进行精磨和氮碳共渗处理，获得氮碳共渗低合金钢机床摩擦片，完成所述制备方法。
本实施方式步骤二中原料装入中频炉，要求便装料时中频炉内各处完全充填，做到下紧上松；将难熔的大块料装填在炉壁和炉底的高温区，小块料装在炉内上部的低温区。
本实施方式步骤二中电熔化，前几分钟供给55%~65%的功率，等电流冲击停止后，逐渐将功率增至最大；在电熔化过程中，应及时捅料防止发生“架桥”。
本实施方式步骤三中低合金钢板材和低合金钢摩擦擦片的尺寸及形状依据实际生产需求进行切割。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中合金钢成分目标值按重量百分比组成为：C：0.29%、Si：0.31%、Mn：1.18%、 P：0.023%、S：0.016%、Cr：0.47%、Mo：0.25%、V：0.55%，和余量的Fe。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤二中所述普通低碳素钢废钢中C≤0.32%、Mn≤1.0%、Si≤0.40%，P ≤0.030%、S≤0.030%。其它步骤及参数与具体实施方式三相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤二中所述铝为含量99.90%纯铝线或纯铝块。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤二中所述除渣剂：71~76wt%的SiO2、11~16wt%的Al2O3、2~5wt%的Fe2O3和3~5 wt %的CaO。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤三中所述浇注低合金钢坯的尺寸为160×160×13mm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤三中所述切割均采用DK7740电火花数控切割机床。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤三中所述调质处理：将低合金钢摩擦擦片置于RQ-90-9井室窑中，加热到870~890℃并保温50~60min，然后于18~30℃水中淬火，当冷却到室温后再次置于RQ-90-9井室窑中，加热到580~600℃并保温60~90min，拉出校直然后冷却到室温，即完成调质处理。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤三中所述精磨：按低合金钢摩擦擦片实际生产需求的标准尺寸在型号为MT7180的平面磨床上进行精磨。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤三中所述氮碳共渗处理的过程如下：
a、脉冲真空电阻炉抽真空至压力小于0.135Pa，升温至400℃，预热60min；
b、预热结束后继续升温至565℃，同时充入NH3和CO2，进行氮碳共渗并控制分解率都在52~57%，210 min后停止充气，空冷至150℃出炉，完成氮碳共渗处理；
其中所述充入NH3的目标流量为3.5m3/h，充入CO2的目标流量为5m3/h。
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例：
一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，它按以下步骤进行：
一、合金钢成分目标值按重量百分比组成为：C：0.25%～0.32%、Si：0.2%～0.4%、Mn：0.9%～1.2%、 P：≤0.03%、S：≤0.03%、Cr：0.3%～0.5%、Mo：0.2%～0.3%、V：0.4%～0.6%，和余量的Fe；
二、按步骤一中所述成分目标值称取普通低碳素钢废钢和合金作为原料，然后装入中频炉进行电熔化，当钢液温度达到1650℃时，向中频炉内加入占钢液总质量0.15%的铝进行终脱氧，脱氧后的钢液温度为1620℃， 再向中频炉内加入占钢液总质量0.25%的除渣剂进行造渣和除渣；
三、上述除渣后，当钢液温度达到1630℃进行出钢，于温度1600℃下浇注低合金钢坯，然后切割成低合金钢板材，再切割成低合金钢摩擦擦片，经调质处理后进行精磨和氮碳共渗处理，获得氮碳共渗低合金钢机床摩擦片，完成所述制备方法。
本实施例步骤二中钢液的成分经测试，按重量百分比组成为：C：0.29%、Si：0.31%、Mn：1.18%、 P：0.023%、S：0.016%、Cr：0.47%、Mo：0.25%、V：0.55%，和余量的Fe。
本实施例步骤二中所述铝为含量99.90%纯铝线或纯铝块。
本实施例步骤二中所述除渣剂： 75wt%的SiO2、15wt%的Al2O3、5wt%的Fe2O3和5 wt%的CaO。
本实施例步骤三中所述浇注低合金钢坯的尺寸为160×160×13mm。
本实施例步骤三中所述切割均采用DK7740电火花数控切割机床。
本实施例步骤三中所述调质处理：将低合金钢摩擦擦片置于RQ-90-9井室窑中，加热到880℃并保温50~60min，然后于25℃水中淬火，当冷却到室温后再次置于RQ-90-9井室窑中，加热到590℃并保温70min，拉出校直然后冷却到室温，即完成调质处理。
本实施例步骤三中所述低合金钢板材的尺寸为160×160×4.5mm。
本实施例步骤三中所述精磨：按低合金钢摩擦擦片实际生产需求的标准尺寸在型号为MT7180的平面磨床上进行精磨。
本实施例步骤三中所述氮碳共渗处理的过程如下：
a、脉冲真空电阻炉抽真空至压力小于0.135Pa，升温至400℃，预热60min；
b、预热结束后继续升温至565℃，同时充入NH3和CO2，进行氮碳共渗并控制分解率为52~57%，210 min后停止充气，空冷至150℃出炉，完成氮碳共渗处理；
其中所述充入NH3的目标流量为3.5m3/h，充入CO2的目标流量为5m3/h。
本实施例中所采用的脉冲真空电阻炉，型号为RNo_60-6KM；将精磨后的低合金钢摩擦擦片用汽油抹布擦拭干净，装入工件笼内，工件笼吊装至炉内，盖紧上盖，开始抽真空和预热。
本实施例步骤三中低合金钢摩擦擦片经过调质处理后，得到低合金钢摩擦擦片的回火索氏体组织，如图1所示，细小的、均匀的回火索氏体组织，在氮碳共渗处理时，有利于氮的活性原子被钢件表面化学吸附，并逐渐渗入工件内部形成多种氮的均匀细小的合金氮化物，避免形成粗大的块状或网状的氮化物，从而改变钢件表层的化学成分和组织，以获得优良的表面性能。细小的、均匀的回火索氏体组织也有利于渗氮的同时渗入碳，因为碳渗入后形成的微细碳化物能促进氮的扩散，起到促渗的作用。
本实施例中所得氮碳共渗低合金钢机床摩擦片，实物如图2所示；金相组织如图3所示，最外层的组织叫白亮层，0.012mm，是氮碳共渗工件表面的氮的化合物层，因其质地坚硬且不易被腐蚀，在显微镜下箭头c所指显示白色的区域为白亮层，ab直线所示垂直距离区域厚度为氮层深度。
本实施例中所得氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的性能指标，如表1所示。
表1
维氏硬度HV0.2 洛氏硬度HRC 白亮层mm 渗氮层mm 氮化物级别 脆性级别
660 58 0.01 0.20 1 1

Claims (8)

1.一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于它按以下步骤进行：
一、合金钢成分目标值按重量百分比组成为：C：0.25%～0.32%、Si：0.2%～0.4%、Mn：0.9%～1.2%、 P：≤0.03%、S：≤0.03%、Cr：0.3%～0.5%、Mo：0.2%～0.3%、V：0.4%～0.6%，和余量的Fe；
二、按步骤一中所述成分目标值称取普通低碳素钢废钢和合金作为原料，然后装入中频炉进行电熔化，当钢液温度达到1620~1670℃时，向中频炉内加入占钢液总质量0.1%~0.2%的铝进行终脱氧，脱氧后的钢液温度为1600~1640℃， 再向中频炉内加入占钢液总质量0.2%~0.3%的除渣剂进行造渣和除渣；
三、上述除渣后，当钢液温度达到1620~1650℃进行出钢，于温度1590~1620℃下浇注低合金钢坯，然后切割成低合金钢板材，再切割成低合金钢摩擦片，经调质处理后进行精磨和氮碳共渗处理，获得氮碳共渗低合金钢机床摩擦片，完成所述制备方法；
其中所述调质处理为将低合金钢摩擦擦片置于RQ-90-9井室窑中，加热到870~890℃并保温50~60min，然后于18~30℃水中淬火，当冷却到室温后再次置于RQ-90-9井室窑中，加热到580~600℃并保温60~90min，拉出校直然后冷却到室温，即完成调质处理；
其中所述氮碳共渗处理的过程如下：
a、脉冲真空电阻炉抽真空至压力小于0.135Pa，升温至400℃，预热60min；
b、预热结束后继续升温至565℃，同时充入NH3和CO2，进行氮碳共渗并控制分解率为52~57%，210 min后停止充气，空冷至150℃出炉，完成氮碳共渗处理；
其中所述充入NH3的目标流量为3.5m3/h，充入CO2的目标流量为5m3/h。
2.根据权利要求1所述的一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于步骤一中合金钢成分目标值按重量百分比组成为：C：0.29%、Si：0.31%、Mn：1.18%、 P：0.023%、S：0.016%、Cr：0.47%、Mo：0.25%、V：0.55%，和余量的Fe。
3.根据权利要求1所述的一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于步骤二中所述普通低碳素钢废钢中C≤0.32%、Mn≤1.0%、Si≤0.40%，P ≤0.030%、S≤0.030%。
4.根据权利要求1所述的一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于步骤二中所述铝为含量99.90%纯铝线或纯铝块。
5.根据权利要求1所述的一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于步骤二中所述除渣剂： 71~76wt%的SiO2、11~16wt%的Al2O3、2~5wt%的Fe2O3和3~5 wt %的CaO。
6.根据权利要求1所述的一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于步骤三中所述浇注低合金钢坯的尺寸为160×160×13mm。
7.根据权利要求1所述的一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于步骤三中所述切割均采用DK7740电火花数控切割机床。
8.根据权利要求1所述的一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法，其特征在于步骤三中所述精磨：按低合金钢摩擦擦片实际生产需求的标准尺寸在型号为MT7180的平面磨床上进行精磨。
CN202211023492.7A 2022-08-25 2022-08-25 一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法 Active CN115418552B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211023492.7A CN115418552B (zh) 2022-08-25 2022-08-25 一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211023492.7A CN115418552B (zh) 2022-08-25 2022-08-25 一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115418552A CN115418552A (zh) 2022-12-02
CN115418552B true CN115418552B (zh) 2023-09-22

Family

ID=84198174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211023492.7A Active CN115418552B (zh) 2022-08-25 2022-08-25 一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115418552B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1335417A (zh) * 2000-07-21 2002-02-13 湖南省高程科技有限公司 一种高温耐磨合金钢及其生产方法
CN103774085A (zh) * 2014-01-03 2014-05-07 华南理工大学 一种在低碳合金钢表面制备的高氮奥氏体层及制备方法
CN105063492A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 武汉钢铁(集团)公司 汽车摩擦片的热轧钢材及其制备方法
CN109252173A (zh) * 2018-11-28 2019-01-22 哈尔滨工业大学 一种利用碳氮双渗双梯度淬火在渗碳钢表面获得超高强韧化渗层的方法
CN110565025A (zh) * 2019-10-25 2019-12-13 燕山大学 一种具有超高强度高碳合金钢的制备方法
CN110863141A (zh) * 2019-11-22 2020-03-06 武汉理工大学 一种高耐磨性渗碳轴承钢合金化及热处理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1335417A (zh) * 2000-07-21 2002-02-13 湖南省高程科技有限公司 一种高温耐磨合金钢及其生产方法
CN103774085A (zh) * 2014-01-03 2014-05-07 华南理工大学 一种在低碳合金钢表面制备的高氮奥氏体层及制备方法
CN105063492A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 武汉钢铁(集团)公司 汽车摩擦片的热轧钢材及其制备方法
CN109252173A (zh) * 2018-11-28 2019-01-22 哈尔滨工业大学 一种利用碳氮双渗双梯度淬火在渗碳钢表面获得超高强韧化渗层的方法
CN110565025A (zh) * 2019-10-25 2019-12-13 燕山大学 一种具有超高强度高碳合金钢的制备方法
CN110863141A (zh) * 2019-11-22 2020-03-06 武汉理工大学 一种高耐磨性渗碳轴承钢合金化及热处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115418552A (zh) 2022-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110983178B (zh) 一种滚珠丝杠轴承用钢及其制造方法
CN109161658B (zh) 一种风力发电机主轴轴承用钢及其生产方法
CN107604250B (zh) 一种重型卡车变速器齿轮用21MnCrMoS钢及其制造方法
CN101289731B (zh) CrMnTi系窄淬透性带齿轮钢及其制造方法
CN100587099C (zh) 一种中碳轴承钢及其制造方法
CN109321712A (zh) 一种高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢
CN101037760A (zh) 一种高碳高钒高速钢复合轧辊及其热处理方法
CN104928586A (zh) 一种热冲压模具钢及其生产方法
CN1847439A (zh) 一种高速线材轧机导入钢坯用导卫辊及其制备方法
CN102230131B (zh) 一种38CrMoAl钢及其制备方法
CN109182901A (zh) 一种直线导轨用钢及其热轧生产方法
CN109763078B (zh) 一种耐热合金渗碳钢及其制备方法
CN110484837A (zh) 一种滚珠丝杠用钢及其制造方法
CN109680122B (zh) 一种轮毂轴承用钢及其制造方法
US20230129247A1 (en) High-boron cast steel material resisting high-temperature molten aluminum corrosion-abrasion and preparation method thereof
CN101928912A (zh) 一种热作模具钢的低温渗碳方法
CN114134397B (zh) 一种适用于冷挤压滚珠丝母用钢及其生产方法
CN115418552B (zh) 一种氮碳共渗低合金钢机床摩擦片的制备方法
CN115094304B (zh) 一种连铸圆坯生产超长寿命滚珠丝杠用钢及其制备方法
CN116334483A (zh) 基于钢管轧机的减径辊辊环及其制造方法
JPS6321748B2 (zh)
CN114959490A (zh) 一种高碳铬超洁净轴承钢及其制备方法
KR20140110610A (ko) 베인 펌프용 로터 및 그 제조방법
CN115582678B (zh) 一种重型万向节十字轴的制作方法
CN115637378B (zh) 一种滚动体用轴承钢及其制造方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant