CN102899476A - 一种人造板压机用不锈钢传动带及热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人造板压机用不锈钢传动带的热处理工艺，将要加热的不锈钢钢带置于密闭的加热炉中，抽真空度充入氮气和氢气混合气体至混合气体压强为正压为止，再通过高温淬火阶段和低温回火阶段，保温2h，随炉冷却即得。本发明热处理工艺使人造板压机用不锈钢传动带的马氏体不锈钢发生析出硬化，物理性能得到大幅提高；解决了不锈钢传动钢带疲劳寿命低，硬度低、抗拉强度和屈服强度等物理性能满足不了要求的问题。

Description

一种人造板压机用不锈钢传动带及热处理工艺

技术领域：

本发明涉及一种人造板压机用不锈钢传动带及热处理工艺，是对现有的热处理工艺的改进，属于金属材料生产技术领域。

背景技术：

人造板不锈钢传动带是用于国内外中高密度纤维板、刨花板压机，起到一种模具的作用，是压机的核心部件。压机的热量和压力通过不锈钢传动带传至板坯，其综合性能的好坏直接影响产品的质量。不锈钢传动带工作的时候是以环形的状态作循环运动，环形状态的不锈钢传动带一侧是驱动辊，另一侧是涨紧辊，工作状态中的不锈钢传动带始终保持着一定程度的拉应力，再加上工作环境250℃，这就要求不锈钢传动带要承受高温、高压、高应力、高疲劳等物理性能。一般不锈钢传动带硬度低，抗拉强度和屈服强度远远满足不了该高温、高压、高应力、高疲劳环境，由于疲劳寿命短，平均循环30万个周期就会出现裂纹，发生失效破坏，造成连续热压机停产。

发明内容

本发明公开了一种人造板压机用不锈钢传动带，马氏体不锈钢发生析出硬化，物理性能得到大幅提高。

本发明还进一步公开了人造板压机用不锈钢传动带的热处理工艺，解决了该行业不锈钢传动钢带疲劳寿命低，硬度低、抗拉强度和屈服强度等物理性能满足不了要求的问题。

本发明人造板压机用不锈钢传动带的热处理工艺，其技术解决方案如下：

1）将要加热的不锈钢钢带置于密闭的加热炉中，抽真空度达到-0.06MPa，用占分解炉体积1/12的镍网催化剂分解液氨得到保护气，充入氮气和氢气体积比为1:2～1:4的混合气体至混合气体压强为正压为止；原理如下：2NH₃==N₂+3H₂。

该反应是可逆反应，在镍网催化剂（苏州神岳净化科技有限公司产）的作用下（该催化剂体积占分解炉体积1/10～1/15），800℃时正向反应程度最大。必须保证通入炉中混合气体的残氨量小于0.1%，氮气是惰性气体，由于氢气的导热率高，在该混合气体中起主要的传热作用，靠密闭热处理炉中循环风机的作用，氢气把热量传导给工件，使得工件各处温度均匀，保证了温度的均匀性。

2）高温淬火阶段：将工件分三个阶段加温，先加热到500℃－550℃，保温1h，再加热到750℃－800℃，保温1h，再加热到950℃－980℃，保温2h，然后用常温水冷，急速降温至室温；

3）低温回火阶段：将高温淬火的工件分两个阶段加热，第一阶段先加热到200℃，保温1h，第二阶段加热到320℃，保温2h，随炉冷却；

在高温淬火和低温回火阶段始终保证氮气和氢气混合气体充足。

本发明针对马氏体不锈钢的特点，在该工艺的热处理过程中，马氏体不锈钢发生析出硬化，物理性能得到大幅提高。

马氏体不锈钢是一类可以通过热处理对其性能进行调整的不锈钢，也就是一类可以硬化的不锈钢。这样的特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。本发明涉及的人造板压机用不锈钢传动带的化学元素含量如下表所示：

马氏体不锈钢传动钢带化学元素含量

元素

C

Cr

Ni

Mo

Ti

Cu

Si

含量

≤0.02

12~16

≥3.00

≤3.10

≤3.2

≤1.2

0.5

对于没有热处理之前不锈钢带的金相组织和应力位移曲线如图2和图4所示，不锈钢带的硬度为HRC38，抗拉强度1170Mpa，屈服强度990Mpa，经过本发明工艺热处理后的不锈钢带的金相组织和应力位移曲线如图3和图5所示，硬度达到HRC48左右，抗拉强度1600Mpa，屈服强度1500Mpa，在630Mpa的弯曲应力下，疲劳寿命达到200万次。通过图2和图3金相组织对比发现，未热处理的钢带组织为板条状马氏体，交错排列，热处理后的组织出现了粒状析出物，阻碍了晶界相互移动，从而增加了钢带的强度。

本发明的积极效果在于：热处理工艺使人造板压机用不锈钢传动带的马氏体不锈钢发生析出硬化，物理性能得到大幅提高；解决了不锈钢传动钢带疲劳寿命低，硬度低、抗拉强度和屈服强度等物理性能满足不了要求的问题。

附图说明

图1为人造板压机用不锈钢传动带热处理升温曲线图；

图2为热处理前630不锈钢带金相组织（800×）图；

图3为本发明热处理后630不锈钢带金相组织（800×）图；

图4为热处理前630不锈钢带的应力位移曲线图；

图5为本发明热处理后630不锈钢带的应力位移曲线图；

图6为热处理前632改性不锈钢带金相组织（800×）;

图7为热处理后632改性不锈钢带金相组织（800×）;

图8为热处理前632改性不锈钢的应力位移曲线图；

图9为本发明热处理后632改性不锈钢的应力位移曲线图；

图10为热处理前631改性不锈钢带金相组织（800×）；

图11为热处理后631改性不锈钢带金相组织（800×）；

图12为热处理前631改性不锈钢的应力位移曲线图；

图13为本发明热处理后631改性不锈钢的应力位移曲线图。

具体实施方式

实施例1

先检测热处理前630不锈钢（上海宝新产）的金相组织和应力位移曲线，分别如图2和图4所示，然后取长度宽度厚度尺寸为500mm*300mm*3mm的630不锈钢（上海宝新产）置于真空炉中，抽真空度达到-0.06MPa，用占分解炉体积1/12的镍网催化剂（苏州神岳净化科技有限公司）分解液氨得到保护气，充入氮气和氢气体积比为1:3的混合气体至混合气体压强为正压为止，先加热到500℃，保温1h，再加热到750℃，保温1h，再加热到950℃，保温2h，然后用常温水急冷，降至室温，再进行回火，加热到200℃后保温1h，再加热到320℃后保温2h，随炉冷却，经检测发现板条状马氏体晶粒间出现粒状析出物，金相组织如图3所示，抗拉强度1580Mpa，屈服强度1500Mpa，如图5所示。

实施例2

先检测热处理前632改性不锈钢（新日本制铁有限公司产）的金相组织和应力位移曲线，分别如图6和图8所示，然后取长度宽度厚度尺寸为500mm*300mm*3mm的632改性不锈钢（新日本制铁有限公司产）置于真空炉中，抽真空度达到-0.06MPa，用占分解炉体积1/12的镍网催化剂（苏州神岳净化科技有限公司）分解液氨得到保护气，充入氮气和氢气体积比为1:3的混合气体至混合气体压强为正压为止，先加热到500℃，保温1h，再加热到750℃，保温1h，再加热到950℃，保温2h，然后用常温水急冷，降至室温，再进行回火，加热到200℃后保温1h，再加热到320℃后保温2h，随炉冷却，经检测检测发现板条状马氏体晶粒间出现粒状析出物，金相组织如图7所示，抗拉强度1540Mpa，屈服强度1460Mpa，如图9所示。

实施例3

先检测热处理前631改性不锈钢（新日本制铁有限公司产）的金相组织和应力位移曲线，分别如图10和图12所示，然后取长度宽度厚度尺寸为500mm*300mm*3mm的631改性不锈钢（新日本制铁有限公司产）置于真空炉中，抽真空度达到-0.06MPa，用占分解炉体积1/12的镍网催化剂（苏州神岳净化科技有限公司）分解液氨得到保护气，充入氮气和氢气体积比为1:3的混合气体至混合气体压强为正压为止，先加热到500℃，保温1h，再加热到750℃，保温1h，再加热到950℃，保温2h，然后用常温水急冷，降至室温，再进行回火，加热到200℃后保温1h，再加热到320℃后保温2h，随炉冷却，经检测检测发现板条状马氏体晶粒间出现粒状析出物，金相组织如图11所示，抗拉强度1230Mpa，屈服强度1030Mpa，如图13所示。

Claims (2)

1.一种人造板压机用不锈钢传动带的热处理工艺，包括以下步骤：

1）将要加热的不锈钢钢带置于密闭的加热炉中，抽真空度达到-0.06MPa，用占分解炉体积1/12的镍网催化剂分解液氨得到保护气，充入氮气和氢气体积比为1:2～1:4的混合气体至混合气体压强为正压为止；

2）高温淬火阶段：将工件分三个阶段加温，先加热到500℃－550℃，保温1h，再加热到750℃－800℃，保温1h，再加热到950℃－980℃，保温2h，然后用常温水冷，急速降温至室温；

3）低温回火阶段：将高温淬火的工件分两个阶段加热，第一阶段先加热到200℃，保温1h，第二阶段加热到320℃，保温2h，随炉冷却；

在高温淬火和低温回火阶段始终保证氮气和氢气混合气体充足。

2. 权利要求1所述的热处理工艺生产的人造板压机用不锈钢传动带。

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