CN109022705A - 高锰钢铸造斗齿的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高锰钢铸造斗齿的热处理方法，包括以下步骤：S1：正火，将所述斗齿加热至880℃‑910℃，保温2h‑3h，后将之静置于空气中冷却至280℃‑300℃，S2：淬火，1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至980℃‑1050℃，再保温3h‑4h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中12s‑18s；2)再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却8min‑12min。S3：回火，将斗齿加热至490℃‑550℃，保温1h‑1.5h后静置于空气中冷却。本发明的淬火方法使斗齿在淬火后表面硬度高且均匀、淬硬层径向硬度落差小、强度高，使用寿命长，淬火加热能耗低。
Description
技术领域
本发明属于金属热处理领域，特别是涉及一种高锰钢铸造斗齿的热处理方法。
背景技术
正火是将钢件加热到一定温度以后保温,使之完全奥氏体化,然后在静止空气中冷却的热处理工艺，正火的目的是细化钢的组织,使其具有所需的力学性能,也可作为以后热处理的预备处理；
淬火是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工种工艺方法；
将经过淬火的工件重新加热到适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺，或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却，一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能；
斗齿是挖掘机上的重要部件，类似于人的牙齿，也是易损件，由于斗齿需要较高的硬度和较强的耐磨性，所以斗齿对于材料以及热处理的工艺要求会比较严格，所以需要一种能够有效提高斗齿耐磨性的热处理工艺。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其在淬火后表面硬度高且均匀、淬硬层径向硬度落差小、强度高，使用寿命长，淬火加热能耗低。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案如下：
一种高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至880℃-910℃，保温2h-3h，后将之静置于空气中冷却至280℃-300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至980℃-1050℃，再保温3h-4h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中12s-18s；
2)再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却8min-12min。
S3：回火，将斗齿加热至490℃-550℃，保温1h-1.5h后静置于空气中冷却。
进一步地说，所述加热装置为箱式电阻炉。
进一步地说，所述淬火液为配比为10％NaCL水溶液。
进一步地说，所述淬火池内的淬火介质为油基淬火液。
进一步地说，所述淬火池底部设有起搅拌作用的喷嘴。
进一步地说，所述喷嘴的喷水淬火流量0.2-1.0t/min，水压0.01-0.03Mpa。
进一步地说，包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至880℃-910℃，保温2h-3h，后将之静置于空气中冷却至280℃-300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至1000℃-1030℃，再保温2h-3h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中8s-10s；
2)整体淬火：再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却10min-12min。
S3：回火，将斗齿加热至510℃-550℃，保温0.8h-1.2h后静置于空气中冷却。
进一步地说，包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至900℃，保温2.5h，后将之静置于空气中冷却至300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至1000℃，再保温2h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中10s；
2)整体淬火：再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却10min。
S3：回火，将斗齿加热至550℃，保温1.2h后静置于空气中冷却。
本发明的有益效果是：
一、本发明的热处理方法采用箱式电阻炉的加热方式，该加热方式能减少一半以上的能源消耗，本发明的淬火池采用喷嘴的方式搅拌，使之冷却部位均匀，且冷却时间线性较连续，能够得到更佳的淬火效果。
二、本发明的斗齿是根据斗齿的厚截面齿尖厚度与齿腔厚度的不同采用不同的介质淬火，先通过10％NaCL水溶液的预冷来实现局部淬火，然后再将斗齿整体置入淬火池整体淬火，整体淬火后，硬化层深度较之前明显增加，加强了斗齿的耐磨性，斗齿经整体淬火后，内外周均获得较高的硬度，斗齿的热处理的一致性较高，通过对淬火液的配比和温度控制，避免斗齿淬火过程中的开裂，利用该方法制得的斗齿，其具有较高的塑韧性和硬度，以及极强的耐磨性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：一种高锰钢铸造斗齿的热处理方法，包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至880℃-910℃，保温2h-3h，后将之静置于空气中冷却至280℃-300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至980℃-1050℃，再保温3h-4h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中12s-18s；
2)再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却8min-12min。
S3：回火，将斗齿加热至490℃-550℃，保温1h-1.5h后静置于空气中冷却。
所述加热装置为箱式电阻炉。
所述淬火液为配比为10％NaCL水溶液。
所述淬火池内的淬火介质为油基淬火液。
所述淬火池底部设有起搅拌作用的喷嘴。
所述喷嘴的喷水淬火流量1.0t/min，水压0.03Mpa。
实施例2：与实施例1不同之处在于，包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至880℃，保温2h，后将之静置于空气中冷却至280℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至980℃，再保温3h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中12s；
2)再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却8min。
S3：回火，将斗齿加热至490℃，保温1h后静置于空气中冷却。
实施例3：与实施例1不同之处在于，包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至910℃，保温3h，后将之静置于空气中冷却至300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至1050℃，再保温4h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中18s；
2)再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却12min。
S3：回火，将斗齿加热至550℃，保温1.5h后静置于空气中冷却。
实施例4：与实施例1不同之处在于，包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至900℃，保温2.5h，后将之静置于空气中冷却至290℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至1000℃，再保温3.5h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中15s；
2)再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却10min。
S3：回火，将斗齿加热至500℃，保温1h后静置于空气中冷却。
本发明的工作过程和工作原理如下：
本发明的热处理方法采用箱式电阻炉的加热方式，该加热方式能减少一半以上的能源消耗，本发明的淬火池采用喷嘴的方式搅拌，使之冷却部位均匀，且冷却时间线性较连续，能够得到更佳的淬火效果。
本发明的斗齿是根据斗齿的厚截面齿尖厚度与齿腔厚度的不同采用不同的介质淬火，先通过10％NaCL水溶液的预冷来实现局部淬火，然后再将斗齿整体置入淬火池整体淬火，整体淬火后，硬化层深度较之前明显增加，加强了斗齿的耐磨性，斗齿经整体淬火后，内外周均获得较高的硬度，斗齿的热处理的一致性较高，通过对淬火液的配比和温度控制，避免斗齿淬火过程中的开裂，利用该方法制得的斗齿，其具有较高的塑韧性和硬度，以及极强的耐磨性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至880℃-910℃，保温2h-3h，后将之静置于空气中冷却至280℃-300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至980℃-1050℃，再保温3h-4h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中12s-18s；
2)再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却8min-12min。
S3：回火，将斗齿加热至490℃-550℃，保温1h-1.5h后静置于空气中冷却。
2.根据权利要求1所述的高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：所述加热装置为箱式电阻炉。
3.根据权利要求1所述的高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：所述淬火液为配比为10％NaCL水溶液。
4.根据权利要求1所述的高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：所述淬火池内的淬火介质为油基淬火液。
5.根据权利要求1所述的高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：所述淬火池底部设有起搅拌作用的喷嘴。
6.根据权利要求5所述的高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：所述喷嘴的喷水淬火流量0.2-1.0t/min，水压0.01-0.03Mpa。
7.根据权利要求1所述的高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至880℃-910℃，保温2h-3h，后将之静置于空气中冷却至280℃-300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至1000℃-1030℃，再保温2h-3h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中8s-10s；
2)整体淬火：再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却10min-12min。
S3：回火，将斗齿加热至510℃-550℃，保温0.8h-1.2h后静置于空气中冷却。
8.根据权利要求1所述的高锰钢铸造斗齿的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：正火，将所述斗齿加热至900℃，保温2.5h，后将之静置于空气中冷却至300℃。
S2：淬火，
1)局部淬火：将所述斗齿置入加热装置加热至1000℃，再保温2h后将所述斗齿的齿部置入盐水淬火液中10s；
2)整体淬火：再将所述斗齿整体置入恒温淬火池中，所述斗齿在淬火池中冷却10min。
S3：回火，将斗齿加热至550℃，保温1.2h后静置于空气中冷却。
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