CN109625019A - 承压板及其热处理工艺 - Google Patents

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CN109625019A CN201811606252.3A CN201811606252A CN109625019A CN 109625019 A CN109625019 A CN 109625019A CN 201811606252 A CN201811606252 A CN 201811606252A CN 109625019 A CN109625019 A CN 109625019A
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何养民
曹银萍
何智俊
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    • B61F1/00—Underframes
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    • B61F1/14—Attaching or supporting vehicle body-structure
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/40—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
    • C23C8/42—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions only one element being applied
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Abstract

本公开是关于一种承压板及其热处理工艺，该发明属于城市轻轨交通技术领域，安装于跨坐式城市轻轨交通PC梁支座。所述承压板包括承压板本体，所述承压板本体表面经渗氮热处理工艺形成防腐耐磨层。本公开可以提高承压板的防腐耐磨性能，延长其使用寿命，进而避免危及行车安全的因素，提高列车行车安全性。

Description

承压板及其热处理工艺
技术领域
本公开涉及城市轻轨交通技术领域，尤其涉及一种承压板及其热处理工艺。
背景技术
随着对城市轻轨交通不断发展，对城市轻轨交通零部件提出了更高的要求，承压板是PC梁支座重要组成部分。承压板设置在PC梁支座、辊铰轴下面，承受PC梁、牵引车和车厢、乘客的全部重量；当PC梁由于热胀冷缩和列车启动、刹车时，发生收缩和伸长，与铰轴、辊轴产生滚动摩擦和滑动摩擦。
承压板一般工作于恶劣环境，受力为线性载荷，容易腐蚀且存在磨损，使用寿命减少，存在潜在危及行车安全的问题。因此，有必要提供一种新的技术方案改善上述方案中存在的一个或者多个问题。
发明内容
本公开的目的在于提供一种承压板及其热处理工艺，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
本公开实施例提供一种承压板，包括承压板本体，所述承压板本体表面经渗氮热处理工艺形成防腐耐磨层。
本公开实施例中，所述防腐耐磨层的总深度不小于0.2mm。
本公开实施例中，所述防腐耐磨层由表及里依次包括化合物层和扩散层。
本公开实施例中，所述化合物层深度为15～20um，所述化合物层硬度HV大于等于580。
本公开实施例中，所述防腐耐磨层至少包括氮化物组织、碳化物组织和氧化物组织中的一个或多个。
本公开实施例中，所述渗氮热处理工艺为液体离子复合渗氮热处理。
本公开实施例中还提供了一种承压板表面热处理工艺，包括：
提供一承压板本体；
对所述承压板本体表面进行液体离子复合渗氮热处理形成防腐耐磨层。
本公开实施例中，所述防腐耐磨层由表及里依次包括化合物层和扩散层。
本公开实施例中，所述防腐耐磨层的总深度不小于0.2mm。
本公开实施例中，所述化合物层深度为15～20um，所述化合物层硬度超过HV580。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开的实施例中，在承压板本体表面进行渗氮热处理工艺形成防腐耐磨层，从而提高承压板的防腐耐磨性能，延长其使用寿命，进而避免危及行车安全的因素，提高列车行车安全性。
附图说明
图1示出本公开示例性实施例中承压板正视示意图；
图2示出本公开示例性实施例中承压板侧视示意图；
图3示出本公开实施例中承压板表面热处理工艺流程示意图
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
本示例实施方式中首先提供了一种承压板，该承压板可以包括承压板本体，其示意结构如图1～2中所示。本实施例中，该承压板本体33表面经液体离子复合渗氮热处理形成防腐耐磨层。这样可以提高承压板的防腐耐磨性能，延长其使用寿命，进而避免乃至于基本消除危及行车安全的因素。
具体的，在本公开的实施例中，所述承压板本体33的基材材质为40CrNiMoA。
具体的，本公开的实施例中，所述防腐耐磨层的总深度不小于0.2mm。
具体的，在本公开的一实施例中，经过液体离子复合渗氮热处理形成的所述防腐耐磨层由表及里可以依次包括化合物层10和扩散层20。进一步的，在本公开的一实施例中，所述防腐耐磨层至少可以包括氮化物组织、碳化物组织和氧化物组织中的一个或多个。例如，所述化合物层10可以包含Fe2N、Fe3N、Fe4N、Fe3C、Fe3O4化合物组织等。这使得承压板本体33具有良好的耐磨和防腐性能，不仅本身耐磨，而且也具有良好的减磨作用，进一步延长承压板的使用寿命。
具体的，本公开的实施例中，所述化合物层10深度为15～20um，所述化合物层10硬度HV大于等于580。
具体的，本公开的实施例中，所述液体离子复合渗氮热处理工艺可以包括以下步骤：
步骤201：对所述承压板本体的表面进行除油、清洗、干燥预处理；
步骤202：将预处理后的所述承压板本体放置在加热炉中进行预热处理，预热时的预热温度为200～450℃，预热时间为10～100分钟。示例性的，预热温度可以为250～400℃，预热时间可以为50～90分钟。
步骤203：对预热处理后的承压板本体在渗氮炉中充入氨气进行自动脉冲气体渗氮处理，渗氮加热温度为480～580℃，渗氮时间为20～25小时，以在承压板本体表面形成耐磨防腐渗层；其中脉冲幅度为0MPa～0.065Ppa，上保压时间为10～40分钟；下保压时间为1～40秒，充气时间小于5秒。该上保压时间和下保压时间可在渗氮炉自动脉冲程序中设定。该渗氮加热温度可以为490～500℃，如490℃、500℃等；该渗氮时间可以为20、21、23、24或25小时等。
步骤204：当渗氮时间到达后将所述承压板本体冷却至预设温度，用CO2气体更换出炉气，后续氧化40～60分钟，氧化过程中更换一次炉气，最后，用氮气换气之后打开炉盖取出承压板本体。其中该预设温度小于所述渗氮加热温度，例如为450℃；氧化时间可以为40分钟、50分钟或60分钟等。
本实施例中该工艺使得承压板本体具有良好的耐磨和防腐性能。
如图2所示，本公开实施例还提供一种承压板表面热处理工艺，该工艺可以包括以下步骤：
步骤S101：提供一承压板本体，
具体的，所述承压板本体基材材质是40CrNiMoA
步骤S102：对该承压板本体表面进行液体离子复合渗氮热处理形成防腐耐磨层。
具体的，本公开的实施例中，所述防腐耐磨层的总深度不小于0.2mm。
具体的，在本公开的一实施例中，经过液体离子复合渗氮热处理形成的所述防腐耐磨层由表及里可以依次包括化合物层和扩散层。进一步的，在本公开的一实施例中，所述防腐耐磨层至少可以包括氮化物组织、碳化物组织和氧化物组织中的一个或多个。例如，所述化合物层可以包含Fe2N、Fe3N、Fe4N、Fe3C、Fe3O4化合物组织等。这使得承压板本体具有良好的耐磨和防腐性能，不仅本身耐磨，而且也具有良好的减磨作用，进一步延长承压板的使用寿命。
具体的，本公开的实施例中，所述化合物层深度为15～20um，所述化合物层硬度HV大于等于580。本公开的实施例中，所述液体离子复合渗氮热处理工艺可以包括以下步骤：
步骤201：对所述承压板本体的表面进行除油、清洗、干燥预处理；
步骤202：将预处理后的所述承压板本体放置在加热炉中进行预热处理，预热时的预热温度为200～450℃，预热时间为10～100分钟。示例性的，预热温度可以为250～400℃，预热时间可以为50～90分钟。
步骤203：对预热处理后的承压板本体在渗氮炉中充入氨气进行自动脉冲气体渗氮处理，渗氮加热温度为480～580℃，渗氮时间为20～25小时，以在承压板本体表面形成耐磨防腐渗层；其中脉冲幅度为0MPa～0.065Ppa，上保压时间为10～40分钟；下保压时间为1～40秒，充气时间小于5秒。该上保压时间和下保压时间可在渗氮炉自动脉冲程序中设定。该渗氮加热温度可以为490～500℃，如490℃、500℃等；该渗氮时间可以为20、21、23、24或25小时等。
步骤204：当渗氮时间到达后将所述承压板本体冷却至预设温度，用CO2气体更换出炉气，后续氧化40～60分钟，氧化过程中更换一次炉气，最后，用氮气换气之后打开炉盖取出承压板本体。其中该预设温度小于所述渗氮加热温度，例如为450℃；氧化时间可以为40分钟、50分钟或60分钟等。
本实施例中该工艺使得承压板本体具有良好的耐磨和防腐性能。
在本公开的描述中，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种承压板，其特征在于，包括承压板本体，所述承压板本体表面经渗氮热处理工艺形成防腐耐磨层。
2.根据权利要求1所述的承压板，其特征在于，所述防腐耐磨层的总深度不小于0.2mm。
3.根据权利要求2所述的承压板，其特征在于，所述防腐耐磨层由表及里依次包括化合物层和扩散层。
4.根据权利要求3所述的承压板，其特征在于，所述化合物层深度为15～20um，所述化合物层硬度HV大于等于580。
5.根据权利要求3所述的承压板，其特征在于，所述防腐耐磨层至少包括氮化物组织、碳化物组织和氧化物组织中的一个或多个。
6.根据权利要求1～5之一所述的承压板，其特征在于，所述渗氮热处理工艺为液体离子复合渗氮热处理。
7.一种承压板表面热处理工艺，其特征在于，包括：
提供一承压板本体；
对所述承压板本体表面进行液体离子复合渗氮热处理形成防腐耐磨层。
8.根据权利要求7所述承压板表面热处理工艺，其特征在于，所述防腐耐磨层由表及里依次包括化合物层和扩散层。
9.根据权利要求8所述承压板表面热处理工艺，其特征在于，所述防腐耐磨层的总深度不小于0.2mm。
10.根据权利要求8所述的承压板表面热处理工艺，其特征在于，所述化合物层深度为15～20um，所述化合物层硬度HV大于等于580。
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Citations (3)

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