CN101736341A - 耐磨板的纳米强化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐磨板的纳米强化方法，实施步骤如下：首先，选择由65Mn钢、WZB～NM360和WZB～NM400钢制造经常使用的耐磨钢板成品制件；再将其待使用工作表面的锈迹和污物清理干净，采用喷涂方法在表面分别预置0.1～0.2mm厚度均匀的纳米WC、SiC碳化物和纳米ZrO₂材料，或采用同步送粉方式将同等数量以上纳米材料直接送入激光扫描区内；使用GS～TFL～6000型横流CO₂激光器，激光扫描功率为3.5km激光束尺寸为15×1.5mm，由数控激光加工机自动操作，激光扫描速度16mm/s，每道扫描带间距为0.5mm，均匀扫描；处理结果：一是从工件表面至心部方向1.0～1.6mm深度的合金层被激光淬火成马氏体组织形态；二是在马氏体组织内固溶入非常均匀而高度弥散的硬化相质点。本发明有效提高其耐磨损、耐腐蚀、耐高温交变疲劳等性能。

Description

耐磨板的纳米强化方法

技术领域

本发明涉及一种耐磨板的制作方法，特别涉及一种耐磨板的纳米强化方法。

背景技术

目前，钢铁企业中轧钢生产上使用导卫板，烧结和炼铁等炉中使用的料仓附板、料车、布料器、料斗、管道、出料槽、风机、振动筛等耐磨零部件。电力工业企业中使用的出灰管、料仓、风机叶片、燃烧器管线、输料槽和料斗内衬，破碎机部件、磨煤机部件，运输机等。水泥、煤炭、矿山等行业广泛应用各种类型的耐磨板等耐磨零部件。这些耐磨零部件在承受小能量冲击条件下使用，为了增加其耐磨性能，常规的方法是使用耐磨铸造合金材料，例如Cr₁₅W₂系列铸造合金，或者使用贝化体Mn、Si高强度系列耐磨钢，用以提高强度、高温性能及高温环境下的耐磨性。另一种提高防腐性能的方式是在普通钢板上增加一层耐磨合金，用以提高耐磨性等指标。

但是由于耐磨板等耐磨零部件使用在具有高磨损、高温度和腐蚀介质的各类环境中，承受磨损、腐蚀、疲劳的复杂冷热交变等恶劣服役工况条件，造成耐磨板的耐磨零部件耐用性下降，更换频繁，消耗量大，浪费材料，增加生产成本，影响生产效率。

因此，提供一种节能降耗、应用效果显著的耐磨板的纳米强化方法，是该领域技术人员应着手解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种节能降耗、应用效果显著的耐磨板的纳米强化方法。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种耐磨板的纳米强化方法，其特征在于：具体实施步骤如下：

首先，选择由65Mn钢、WZB～NM360和WZB～NM400钢制造经常使用的耐磨钢板成品制件；

然后，将其待使用工作表面的锈迹和污物清理干净，采用喷涂方法在表面分别预置0.1～0.2mm厚度均匀的纳米WC、SiC碳化物和纳米ZrO₂材料，或采用同步送粉方式将同等数量以上纳米材料直接送入激光扫描区内；

使用GS～TFL～6000型横流CO2激光器，激光扫描功率为3.5km激光束尺寸为15×1.5mm，由数控激光加工机自动操作，激光扫描速度16mm/s，每道扫描带间距为0.5mm，均匀扫描完成工件的预定尺寸面积；使被处理的工件工作表面达到两种激光强化结果；一是从工件表面至心部方向1.0～1.6mm深度的合金层被激光淬火成马氏体组织形态；二是在马氏体组织内固溶入非常均匀而高度弥散的硬化相质点。

本发明的有益效果是：本发明是在耐磨板原有材质基础上，分别采用激光纳米表面合金强化及激光表面淬火相变强化相结合技术工艺方法，实现并提高耐磨板耐磨零部件耐磨损、耐腐蚀、耐高温交变疲劳等性能。其工艺简单，应用效果非常显著；同时，有效降低生产加工成本，提高加工产品的质量。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、特征详述如下：

一种耐磨板的纳米强化方法，具体实施步骤如下：

首先，选择由65Mn钢、WZB～NM360和WZB～NM400等钢制造经常使用的耐磨钢板成品制件。

然后，将其待使用工作表面的锈迹和污物清理干净。采用喷涂方法在表面分别预置0.1～0.2mm厚度均匀的纳米WC、SiC碳化物和纳米ZrO₂材料。也可以采用同步送粉方式将同等数量以上纳米材料直接送入激光扫描区内。

使用GS～TFL～6000型横流CO2激光器，激光扫描功率为3.5km激光束尺寸为15×1.5mm，由数控激光加工机自动操作，激光扫描速度16mm/s，每道扫描带间距为0.5mm，均匀扫描完成工件的预定尺寸面积。被处理的工件工作表面达到两种激光强化结果；一是从工件表面至心部方向1.0～1.6mm深度的合金层被激光淬火成马氏体组织形态；二是在马氏体组织内固溶入非常均匀而高度弥散的硬化相质点。

应用实例：

某钢铁生产公司热轧带钢生产线上使用一种65Mn钢制耐磨钢板，连续生产24小时将轧机的一对两块耐磨板被磨损成15～20mm深，宽约8～10mm的带状凹沟报废。停产更换非常困难，影响轧制生产线正常连续工作。采用激光纳米表面合金强化处理，在耐磨钢板工作表面形成约1.0～1.5mm强化层。投入生产线上使用，达到72小时工作时间，比原来耐磨钢板提高2倍使用寿命，降低了停机时间，提高了生产效率。

上述参照实施例对该耐磨板的纳米强化方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种耐磨板的纳米强化方法，其特征在于：具体实施步骤如下：

首先，选择由65Mn钢、WZB～NM360和WZB～NM400钢制造经常使用的耐磨钢板成品制件；

然后，将其待使用工作表面的锈迹和污物清理干净，采用喷涂方法在表面分别预置0.1～0.2mm厚度均匀的纳米WC、SiC碳化物和纳米ZrO₂材料，或采用同步送粉方式将同等数量以上纳米材料直接送入激光扫描区内；

使用GS～TFL～6000型横流CO2激光器，激光扫描功率为3.5km激光束尺寸为15×1.5mm，由数控激光加工机自动操作，激光扫描速度16mm/s，每道扫描带间距为0.5mm，均匀扫描完成工件的预定尺寸面积；使被处理的工件工作表面达到两种激光强化结果；一是从工件表面至心部方向1.0～1.6mm深度的合金层被激光淬火成马氏体组织形态；二是在马氏体组织内固溶入非常均匀而高度弥散的硬化相质点。