CN107190129A - 一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺 - Google Patents

一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，该工艺包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温150分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温150分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却1分10秒，然后将钎体及钎尾露出水面，钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心圆钢钎杆放入200℃硝盐炉中保温6小时，然后水冷却至室温。本发明提高了合金结构钢实心钎杆的抗冲击力、抗断裂、抗磨损能力和使用寿命。

Description

一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，属于钎具热处理技术领域。
背景技术
液压破碎锤通过活塞运动产生的高强度爆发力撞击钎杆，钎杆把这种力量传送到需要破碎的物体上，得到对其进行破碎。钎杆头部接触需破碎的物体，对其硬度及耐磨性要求较高，故要求硬度高，HRC50～54，而尾部接触活塞，硬度过高会对活塞造成破坏，导致拉缸，危害性较大，所以要求硬度稍低，HRC46～48；现有的钎具多为一致硬度，容易造成钎头翻边或折断，磨损其液压破碎锤缸体和活塞。
钎杆是液压破碎锤必用备件，易损件。其结构多为整体式锻件或圆钢机加工成成品，规格较大，比普通工程和家用钎具大，加工难，特别是热处理工艺。现有技术中多为小规格钎具热处理工艺方法，并且好加工和掌握热处理工艺方法，大规格的钎杆加工，热处理性能参数难掌握，工程情况越来越复杂，开掘破碎难度越来越大，因此钎杆的抗冲击、耐疲劳的机械性要求也越来很高，因此热处理工艺已具有新的挑战和探索，要求钎杆要具有高的硬度和高冲击韧性，以致抗磨损，要求不磨损其本身或磨损相配使用的工件。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，以使钢钎头部硬度高，尾部硬度低，从而提高钢钎的抗磨损、抗疲劳和、抗冲击性能。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温140～160分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温140～160分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却50秒～1分30秒，然后将实心钎杆的钎体及钎尾露出水面，实心钎杆的钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入190℃～210℃硝盐炉中保温5～7小时，然后水冷却至室温。
上述正火工艺中最好将实心钎杆加热到880℃保温150分钟。
上述淬火工艺中最好将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温150分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却1分10秒。
上述回火工艺中最好将已经淬火处理后的实心钎杆放入200℃硝盐炉中保温6小时。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明提高了钎杆钎头表面硬度，适当降低钎杆尾部硬度，到达具有高硬度高抗磨高韧性的钎头，钎杆尾部硬度低不会磨损缸体和活塞，实现高寿命抗冲击的液压破碎锤用大规格钎杆；通过钎杆的设计和热处理工艺处理，本发明的钎杆在理论和实践使用中，当钎杆冲击硬物时，在8000焦耳左右的打击能量下，通过液压破碎锤的速度冲击，在极短的时间内转化的冲击力均达一万焦耳以上。本发明有效地提高了合金结构钢实心钎杆的抗冲击力、抗断裂、抗磨损能力和使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标记为：1-钎体、2-钎头、3-钎尾、4-卡槽、5-小圆锥台、6-大圆锥台、7-排屑槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温140～160分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温140～160分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却50秒～1分30秒，然后将实心钎杆的钎体及钎尾露出水面，实心钎杆的钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入190℃～210℃硝盐炉中保温5～7小时，然后水冷却至室温。具体实施时，最好将正火工艺中实心钎杆加热到880℃保温150分钟；将淬火工艺中已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温150分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却1分10秒；将回火工艺中已经淬火处理后的实心钎杆放入200℃硝盐炉中保温6小时。
实施例
本例的合金结构钢实心钎杆如图1所示，包括钎体1，钎体1的材料为42CrMo或40CrMnMo，规格为Φ140×1500或Φ175×1600。钎体1的前端设有钎头2，钎体1的尾端设有钎尾3；技术条件要求钎头2的硬度为HRC 50～54；图1中阴影部分表面硬度为HRC 50～54，其余部分硬度为HRC 46～48；钎体1和钎尾3的硬度为HRC 46～48；钎头2包括小圆锥台5和大圆锥台6，以及位于钎体1与大圆锥台6之间且沿圆周均布的排屑槽7，排屑槽7起于小圆锥台5与大圆锥台6的交接处，终于钎体1的外圆面；通过分析可知，小圆锥台5位于圆钢的心部是未经过锻打的圆钢心部组织较为疏松，锥面表面硬度不易达到技术要求。因此机加完后对产品表面进行超声波探伤，探伤合格后进行热处理，在淬火前先进行正火处理，改善组织结构后进行淬火处理，后进行回火处理。具体步骤如下：
1．首先将钎杆垂直吊在工装上（防止变形）加热到880℃保温150分钟，出炉空冷至室温。作用：钎杆整体组织细化。
2．其次将钎杆须垂直于夹具上加热到870℃保温150分钟，将钎杆整体进入水中淬火冷却，上下来回移动1分10秒钟后，再将钎体及钎尾露出水面，钎头在水中继续冷却1分钟后，钎杆整体进入水中冷至室温，这样进行分段淬火使钎杆钎头和尾部硬度有差别；
3．然后进入200℃硝盐炉中去应力回火，保温时间6小时。保证钎杆硬度的同时又使其内部应力能得到最大限度释放。
采用本发明的热处理工艺后，提高了钎杆钎头表面硬度，适当降低钎杆尾部硬度，到达具有高硬度高抗磨高韧性的钎头，钎杆尾部硬度低不会磨损缸体和活塞，实现高寿命抗冲击的液压破碎锤用大规格钎杆；通过钎杆的设计和热处理工艺处理，本发明的钎杆在理论和实践使用中，当钎杆冲击硬物时，在八千焦耳左右的打击能量下，通过液压破碎锤的速度冲击，在极短的时间内转化的冲击力均达一万焦耳以上。提高了钎杆的冲击力、抗断裂、抗磨损能力和提高了钎杆的寿命。

Claims (4)

1.一种合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，包括正火工艺、淬火工艺和回火工艺；其特征在于：正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温140～160分钟，出炉空冷至室温；淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温140～160分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却50秒～1分30秒，然后将实心钎杆的钎体及钎尾露出水面，实心钎杆的钎头仍在水中继续冷却，1分钟后再将露出水面的钎体及钎尾也没入水中冷却至室温；回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入190℃～210℃硝盐炉中保温5～7小时，然后水冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，其特征在于：正火工艺是将实心钎杆加热到880℃保温150分钟。
3.根据权利要求1所述的合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，其特征在于：淬火工艺是将已经冷却至室温的实心钎杆再次加热到870℃保温150分钟，然后将实心钎杆整体进入水中淬火冷却1分10秒。
4.根据权利要求1所述的合金结构钢实心钎杆的热处理工艺，其特征在于：回火工艺是将已经淬火处理后的实心钎杆放入200℃硝盐炉中保温6小时。
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