CN103740898B - 一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，属于机械制造领域。本发明方法如下：（1）空冷—0.3%PAG淬火剂—凸面水冷—空冷的多元冷却淬火；（2）耐磨板工作面即凸面的均布厚度为5mm的网格垫板，淬火时用反变形原理在压床上压力淬火以抵消淬火变形；工件装炉后先进行预热再进行加热。本发明高温、低温段采用缓慢冷却的方式，以减少淬火热应力和组织应力。对于5Cr13MoV淬火裂纹非常敏感的钢淬火前先在空气中充分预冷、淬火中用较理想的微变形淬火剂0.3%PAG冷却，即可减少变形和开裂又能提高硬度。

Description

一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法
技术领域：
本发明涉及一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，属于机械制造领域。
背景技术：
目前，国内冶金机械轧机牌坊上常用的耐磨衬板材料，是由3Cr13与Q235复合而成的，其存在的主要问题是耐磨性差，使用寿命偏低。为此，国内外许多厂家均在寻求提高耐磨衬板使用寿命的技术途径。
为提高冶金机械轧机牌坊耐磨衬板的使用寿命，工作面材料设计为更具淬硬性、耐磨性的新型高硬耐磨材料5Cr13MoV不锈钢，由于其含碳量及合金元素比原有的3Cr13不锈钢更高，因而其经过淬火处理后耐磨性会更高，使用寿命会更长，将会很快取代由3Cr13与Q235复合而成的耐磨衬板。但是，由5Cr13MoV与Q235两种材料复合而成的耐磨衬板，在实际淬火处理过程中，极易产生翘曲变形及淬火裂断等问题，针对Cr13MoV与Q235两种材料复合而成的这种特殊的耐磨衬板复合材料，在淬火处理过程中易产生翘曲变形及淬火裂断等问题。
发明内容：
本发明的目的：针对国内外冶金机械轧钢机牌坊用的耐磨衬板抗耐磨性差、使用寿命低的问题，提供一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，该方法采用压力淬火热处理工艺，有效地解决了高强耐磨衬板淬火翘曲变形及淬火裂断等技术难题，使耐磨衬板的使用寿命得到了显著提高25%以上。
技术解决方案：
本发明为提高耐磨衬板的耐磨性，工作面设计成高碳、高合金元素含量的5Cr13MoV马氏体不锈钢板，将碳的含量由原来的0.3%C提高到0.5%C，合金元素含量除铬保持13%Cr不变另增加钼钒强碳化物元素，使材料在相同淬火硬度的条件下，更具耐磨性，工作面厚度为8mm。
淬火冷却过程中，在高温、低温段采用缓慢冷却，同时采用反变形原理以及多元冷却方式进行冷却，以控制高强耐磨衬板淬火翘曲变形及淬火裂断问题的产生。
具体方法如下：
（1）空冷—0.3%PAG淬火剂—凸面水冷—空冷的多元冷却淬火；（2）耐磨板工作面即凸面的均布厚度为5mm的网格垫板，淬火时用反变形原理在压床上压力淬火以抵消淬火变形；工件装炉后先进行预热再进行加热。
进一步：耐磨板工作面的每个部位均布有五个厚度为5mm的网格垫板。
进一步：淬火在推杆加热炉中加热，工件入炉温度≤870℃，升温到1030～1050℃保温2.5h,出炉空气中冷却110～130S，进入淬火压床，工作面的每个部位均垫5个5mm的网格垫片，压紧后浸入温度为20～23℃的0.3%PAG冷却液中，冷却160～180S，从压床上热取出后在工作面即凸面上喷水冷却到耐磨板表面温度≤40℃后在空气中冷到室温。
进一步：回火在台车式电阻炉中，加热到200±10℃保温4h出炉空气冷。淬火处理后工作面淬火硬度≥HRC56，硬化层深度≥5mm,平面度≤3mm，无翘曲变形及淬火裂断现象。
本发明优点：
1.耐磨衬板加热出炉后在淬火冷却时，其基本原则为在高温、低温段尽量采用缓慢冷却的方式，以减少淬火热应力和组织应力。对于5Cr13MoV淬火裂纹非常敏感的钢淬火前先在空气中充分预冷、淬火中用较理想的微变形淬火剂0.3%PAG冷却，即可减少变形和开裂又能提高硬度。
2.由于复合材料5Cr13MoV能淬上火而Q235又淬不上火，淬火后的组织应力必然导致淬火面是凸起的，在淬火压床上，将耐磨板的工作面（即凸面）的不同部位均布5个厚度为5mm的网格垫板，用压力淬火卸载后变形仍然恢复，通过在耐磨板的工作面（即凸面）的不同部位均布5个厚度5mm的网格垫板，淬火时利用反变形原理耐磨板凸面在垫板压力的作用下以反变形正好以抵消了淬火变形。
附图说明
图1为本发明5Cr13MoV/Q235复合耐磨衬板淬火工艺曲线图。
具体实施方式
实施例：
以规格为长1000mm×宽1000mm×厚45mm的5Cr13MoV与Q235复合耐磨板为例：
淬火在推杆加热炉中加热，工件入炉温度≤870℃，升温到1030～1050℃保温2.5h,出炉空气中冷却110～130S，进入淬火压床，垫5个100×100×5mm的网格垫片，压紧后浸入0.3%PAG（20～23℃）冷却液中，冷却160～180S，从压床上热取出后在凸面喷水冷却到耐磨板表面温度≤40℃后在空气中冷到室温。
回火在台车式电阻炉中，加热到200±10℃保温4h出炉空气冷。淬火处理后工作面淬火硬度≥HRC56，硬化层深度≥5mm,平面度≤3mm，无翘曲变形及淬火裂断现象。

Claims (5)

1.一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，其特征在于，方法如下：（1）空冷— 0.3%PAG淬火剂—凸面水冷—空冷的多元冷却淬火；（2）耐磨板工作面即凸面的均布厚度为5mm的网格垫板，淬火时用反变形原理在压床上压力淬火以抵消淬火变形；工件装炉后先进行预热再进行加热 ，工件入炉温度≤870℃，升温到1030～1050℃保温2.5h, 出炉空气中冷却110～ 130s，进入淬火压床，工作面的每个部位均垫5个5 mm的网格垫片，压紧后浸入温度为20～23℃的0.3%PAG冷却液中，冷却160～180s，从压床上热取出后在工作面即凸面上喷水冷却到耐磨板表面温度≤40℃后在空气中冷到室温。
2.根据权利要求书1所述的一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，其特征在于，（1）耐磨板工作面采用高硬5Cr13MoV耐磨板。
3.根据权利要求书1所述的一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，其特征在于，工作面厚度为8mm。
4.根据权利要求书1所述的一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，其特征在于，耐磨板工作面的每个部位均布有五个厚度为5mm的网格垫板。
5.根据权利要求书1所述的一种高硬5Cr13MoV耐磨衬板压力淬火方法，其特征在于，回火在台车式电阻炉中，加热到200±10℃保温4h出炉空气冷淬火处理后工作面淬火硬度≥HRC56，硬化层深度≥5mm,平面度≤3 mm，无翘曲变形及淬火裂断现象。
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