CN115029660A - 一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及截齿齿体材料的强化处理方法，具体是公开一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，所述截齿齿体材料采用40CrNiMo合金结构钢材依次经过包括下料、锻造、正火和精车的加工工序得到齿体基体，对得到的齿体基体进行下列方法步骤的强化处理：1)、通过渗碳工艺对齿体基体依次进行渗碳处理、淬火处理和回火处理得到渗碳齿体，2)、通过渗硼工艺对渗碳齿体依次进行渗硼处理、淬火处理和回火处理得到碳硼复合渗齿体；或者，通过渗铌工艺对渗碳齿体依次进行渗铌处理、淬火处理和回火处理得到碳铌复合渗齿体，通过上述强化处理方法能够提高截齿耐磨性，降低损耗，提高使用的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及截齿齿体材料的强化处理方法。
背景技术
截齿是安装在综合机械采煤机最前端的切割煤的工具。采煤机工作时，滚筒向前滚动,滚筒上错落分布的截齿使煤层破碎，从而起到切割煤层的作用，由于截齿工作时直接与煤层相接触，因此它属于采煤机上的易损件。截齿的磨损受到煤岩层的地质结构、矿物杂质、截齿结构以及切割速度和切削条件等诸多因素的影响。据统计，由于其恶劣的工作环境，每开采1万吨煤消耗截齿400～1300个，其波动幅度和消耗量是非常大的，我国的机械化采煤占90％以上，因此对截齿的需求量也是非常大。但现有的一些截齿因抗冲击性能低、耐磨性差、掉合金头等原因导致截齿失效，使用寿命较低，截齿的失效有75％以上是由于截齿在切割煤层时所致，而截齿系统中的齿体部分磨损失效占到其总体的45～50％，因此作为采煤机上的易损件，其需求量是非常大的，由于它的大消耗量，所以若能提高截齿的耐磨性能，将能提高经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高截齿耐磨性，降低损耗的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述截齿齿体材料采用40CrNiMo合金结构钢材依次经过包括下料、锻造、正火和精车的加工工序得到齿体基体，对得到的齿体基体进行下列方法步骤的强化处理：
1)、通过渗碳工艺对齿体基体依次进行渗碳处理、淬火处理和回火处理得到渗碳齿体，
2)、通过渗硼工艺对渗碳齿体依次进行渗硼处理、淬火处理和回火处理得到碳硼复合渗齿体；或者，通过渗铌工艺对渗碳齿体依次进行渗铌处理、淬火处理和回火处理得到碳铌复合渗齿体。
所述步骤1)渗碳处理采用固体渗碳工艺，固体渗碳工艺的渗碳剂配方按质量百分比包括85％-88％木炭颗粒、8％-12％碳酸钡和2％-4％碳酸钠，固体渗碳工艺的工艺方法为将齿体基体埋在盛装渗碳剂的钢制罐内密封住，放入箱式电阻炉内经温度为930℃，时间为7小时的渗碳。
所述步骤1)在固体渗碳工艺进行前对齿体基体进行去油污、水分和锈斑的处理。
所述步骤1)固体渗碳工艺中钢制罐内的齿体基体两两之间保持3-6mm的间隔距离，并且各齿体基体均被渗碳剂包覆。
所述步骤1)渗碳处理采用密封箱式炉进行气体渗碳工艺。
所述步骤1)经过渗碳处理后的齿体基体在进行淬火处理之前先在表面上涂上一层均匀致密的防脱碳剂，将渗碳处理后且涂了防脱碳剂的齿体基体放入炉中进行所述淬火处理，这里放入前炉中的温度为800℃-900℃，放入后炉的将温度调整至升温增加8℃-15℃，升温增加8℃-15℃后保温，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间。
所述步骤1)回火处理的温度为150℃-200℃，时间为60-90min，然后对回火处理后的齿体基体进行打磨去掉表面的氧化脱碳层，打磨同时进行冷水冲刷降温，从而得到所述的渗碳齿体。
所述步骤2)渗硼处理采用固体粉末渗硼工艺，固体粉末渗硼工艺的渗硼剂配方按质量百分比包括50％-55％旧渗硼剂、33％-35％硼化铁、3％-75％氟硼酸钾和6％-10％稀土氧化物；或者，固体粉末渗硼工艺的渗硼剂配方按质量百分比包括50％-55％(52％IH)渗硼剂、33％-35％硼化铁、3％-75％氟硼酸钾和6％-10％稀土氧化镧。
所述步骤2)渗硼处理后的渗碳齿体在进行淬火处理之前先在表面上涂上一层均匀致密的防脱碳剂，将渗硼处理后且涂了防脱碳剂的渗碳齿体放入炉中进行所述淬火处理，这里放入前炉中的温度为800℃-900℃，放入后炉的将温度调整至升温增加8℃-15℃，升温增加8℃-15℃后保温，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间。
所述步骤2)回火处理的温度为210℃-420℃，保温时间为1小时，然后对回火处理后的渗碳齿体进行打磨去掉表面的氧化脱碳层，打磨时采用能够保护渗层的方式进行打磨，从而得到碳硼复合渗齿体。
所述步骤2)渗铌工艺中采用固体粉末渗铌工艺，固体粉末渗铌工艺的渗铌剂配方按质量百分比包括40％-60％铌铁、30％-35％AL2O3、5％-10％NH4Cl、4％-16％稀土氧化铈；或者，固体粉末渗铌工艺的渗铌剂配方按质量百分比包括40％-60％铌铁、30％-35％AL2O3、5％-10％NH4Cl、4％-16％稀土氧化镧，
所述步骤2)渗铌处理是将渗碳齿体埋在盛装渗铌剂的钢制罐内密封住，放入炉中随炉升温至温度为900℃-1000℃，升温至温度为900℃-1000℃后保温，保温时间为3-7小时，保温完成后随炉冷却，完成渗铌处理。
所述步骤2)淬火处理的温度为800℃-900℃，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间。
所述步骤2)回火处理的温度为230℃-440℃，保温时间为1小时。
通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：上述采用40CrNiMo截齿齿体材料，通过渗碳工艺及渗硼工艺或渗铌工艺进行40CrNiMo钢结构的齿体基体进行表面的强化处理，通过渗碳工艺得到对基体起到弥散强化的作用的渗碳层，该渗碳层能够提高材料的硬度与塑韧性，具有较好的综合力学性能，渗碳工艺渗碳层随着回火温度的变化体现出了部分回火抗性，部分提高了截齿的使用寿命，在产煤使用中能够降低截齿损耗，能够进一步提高煤炭生产的效益，很好地适应高产高效矿井建设和发展的需要，对降低吨煤成本，提高劳动生产率，减轻井下工人劳动强度等也能够起到一定的作用。
附图说明
图1是本发明涉及两种渗碳工艺的碳浓度梯度图；
图2a为固体渗碳法处理后试样的金相图；
图2b为气体渗碳法处理后试样的金相图；
图3为渗碳工艺处理后的试样金相图；
图4为渗碳工艺处理后的试样心部组织图；
图5a为渗碳工艺处理后的试样表层组织在10000倍下的扫描电镜照片；
图5b为渗碳工艺处理后的试心部组织在10000倍下的扫描电镜照片；
图6为渗碳层能谱仪分析；
图7a为第一种渗硼剂配方的渗硼厚度；
图7b为第二种渗硼剂配方的渗硼厚度；
图8a为碳硼复合渗后试样的表层组织SEM照片；
图8b为碳硼复合渗后试样的心部组织SEM照片；
图9为碳铌复合渗后试样的渗铌层照片；
图10a和图10b为未强化试样磨损前后的照片；
图10c为仅渗碳后的试样磨损后的照片；
图10d为碳硼复合渗后的试样磨损后的照片；
图10e为碳铌复合渗后的试样磨损后的照片。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
本实施例公开的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，所述截齿齿体材料采用40CrNiMo合金结构钢材，该材料有较高的强度、韧度和良好的淬透性和抗过热的稳定性，一般制作强度高、塑性好的重要零部件,氮化处理后制作特殊性能要求的重要零件，如轴类、齿轮、紧固件等，但这种材料也存在着白点敏感性高，有回火脆性，焊接性较差，焊前需经高温预热，焊后需消除应力经调质后使用。
本实施例中将此种材料经强化处理后应用于截齿齿体材料，依次经过包括下料、锻造、正火和精车的加工工序得到齿体基体，本实施例中研究工作人员根据截齿的应用环境、受力条件和磨损试验机使用条件进行加工试验试样，采用40CrNiMo圆钢，试样长度选为100mm,半径选取了5mm，外径是经过磨床精磨来确定尺寸，以确保强化处理后试样表面的碳含量为所需要的浓度及试样表面的光洁度，从而得到所述的齿体基体。
再对得到的齿体基体进行下列方法步骤的强化处理：
步骤1)、通过渗碳工艺对齿体基体依次进行渗碳处理、淬火处理和回火处理得到渗碳齿体。渗碳工艺是金属材料常见的一种热处理工艺，通过渗碳过程使得齿体基体表面渗入的高含量的碳，其碳含量可接近高碳钢的碳含量；渗碳后再经过淬火处理得到高的表面硬度、高的耐磨性和疲劳强度，并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性，使工件能承受冲击载荷；淬火处理后进行回火处理，消除网状渗碳体和调整残余奥氏体的数量和分布，细化晶粒，提高强度的韧性，削除内应力，稳定尺寸等。
本实施例中渗碳工艺采用固体渗碳法和气体渗碳法两种工艺进行试验试样加工。首先固体渗碳法，固体渗碳工艺进行前先对齿体基体进行去油污、水分和锈斑的处理，固体渗碳工艺的渗碳剂配方按质量百分比包括85％-88％木炭颗粒(试验结果优选87％木炭颗粒)、8％-12％碳酸钡(试验结果优选10％碳酸钡)和2％-4％碳酸钠(试验结果优选3％碳酸钠)，固体渗碳工艺的工艺方法为将齿体基体埋在盛装渗碳剂的钢制罐内密封住，这里需注意的是钢制罐内的齿体基体两两之间保持3-6mm的间隔距离，并将间隔距离空间内的渗碳剂捣实后使各齿体基体均被渗碳剂包覆后加盖密封，放入箱式电阻炉内经温度为930℃，时间为7小时的渗碳进行过程，得到所述渗碳齿体。另一种气体渗碳工艺采用密封箱式炉进行渗碳过程，气体渗碳工艺的渗碳过程直接以现有工艺方式进行，这里不再详细描述工艺方法操作过程，得到所述渗碳齿体。上述不同渗碳工艺的表层碳浓度如下表
| 渗碳工艺 | 固体渗碳法 | 气体渗碳法 |
| 碳浓度/wt％ | 1.18 | 0.98 |
两种工艺的碳浓度梯度图如图1所示，图2a为固体渗碳法的金相图、图2b为气体渗碳法的金相图，图中可见固体渗碳层中出现了大块状碳化物及网状碳化物，而气体渗碳层中则主要是细小颗粒状碳化物，且分布均匀虽然碳化物硬度高，耐磨性好，但大块状碳化物及网状碳化物的出现，必将增大脆性，恶化性能；而弥散分布的碳化物对基体起到弥散强化的作用，提高材料的硬度与塑韧性，具有较好的综合力学性能，作为截齿的齿体不仅需要表面耐磨，还具有高的接触疲劳强度、弯曲疲劳强度、冲击韧性及较低的脆性。另外渗碳层深度是对渗碳的主要技术要求之一，愈深能够承受的接触应力愈大，渗碳层过浅，最大切应力将发生于强度较低的非渗碳层，致使渗碳层塌陷剥落，不过过深的渗碳层深度将使渗碳件冲击韧性降低，但截齿在工作中所受的冲击力相对较小，因此较深的渗碳层对提高截齿的寿命是有利的。试验采用金相测量法测量渗碳层深度。在合金渗碳钢中，把过共析层+共析层+1/2(或2/3)过渡层的深度作为渗碳层总深度，上述方法得到试样渗碳层深度约为1.3mm。通过上述数据可得出气体渗碳法的渗碳层碳化物级别优于固体渗碳法的渗碳层碳化物。
经过渗碳处理后的齿体基体在进行淬火处理之前先在表面上涂上一层均匀致密的防脱碳剂，将渗碳处理后且涂了防脱碳剂的齿体基体放入炉中进行所述淬火处理，这里考虑到经渗碳之后的将齿体基体表面的碳浓度很高，因此放入前炉中的温度调整在800℃-900℃，放入后炉的将温度调整至升温增加8℃-15℃，即升温至810℃-910℃(试验结果优选830℃)，升温增加8℃-15℃后保温，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间，根据上述试验试样尺寸时间为15min。经淬火处理后的齿体基体再进行回火处理，回火处理的温度为150℃-200℃(试验结果优选190℃)，时间为60-90min(试验结果优选80min)，然后对回火处理后的齿体基体进行打磨去掉表面的氧化脱碳层，打磨同时进行冷水冲刷降温，从而得到所述的渗碳齿体。试验中试样渗碳后经过830℃淬火后，回火温度是从150℃到230℃，低回火时间为80min,从表面和心部硬度与低温回火关系曲线看渗碳层硬度在回火温度到210℃时，其硬度保持在HRC60以上，并且随着回火温度的升高其硬度的降低不是十分明显，这说明该渗碳层具有较好的抗回火性，这对减少由于摩擦升温而引起的磨损是有利的。从心部硬度上看，内部与表层的硬度相差较小，这说明材料的抗疲劳冲击性较好。图3所示的为830℃淬火、190℃回火的金相组织，组织及其细小，基体上分布着细小碳化物，细小弥散的碳化物可以对基体起弥散强化作用，提高材料的硬度与塑韧性，具有较好的综合力学性能。按照JB-1673-75《汽车渗碳齿轮金相检验》标准，渗碳层碳化物的级别为2级。而试样心部组织。如图4所示，主要是条状马氏体加少量针状马氏体，回火后降低了内应力，使得心部有足够的强度的同时具备一定的韧性，当裂纹向心部发展，由于心部组织塑性好起到缓冲作用，可以很好的阻止裂纹的萌生和扩展。如图5所示，试如图5所示的试样在10000倍下的扫描电镜照片，可以清楚的看出：渗碳层组织中存在大量细小弥散分布的碳化物颗粒(白亮颗粒)及针状马氏体，大颗粒碳化物直径小于lym,小颗粒碳化物直径约O.l^imo电镜观察随着试样表面向心部移动，碳化物数量减少，从碳化物尺寸看，大颗粒碳化物可能属于未溶解的剩余碳化物，小颗粒碳化物属于回火过程中的析出碳化物，但无论哪种形式产生的碳化物，由于其尺寸细小，都能对基体起到弥散强化作用。图6为渗碳层能谱仪分析可以看到渗碳层中Cr成分分析显示Cr的含量达到5.58％,说明这些碳化物颗粒主要为Cr的碳化物，由于碳化物颗粒硬度比较高，在磨粒磨损中对提高耐磨性是非常重要的，在结构钢中，Cr能显著提高淬透性、强度、硬度和耐磨性。
渗碳后还需进一步的进行化学热处理，本实施例公开两种化学热处理方法，因此需要下述的步骤2)处理，两种方法其一种是通过渗硼工艺对渗碳齿体依次进行渗硼处理、淬火处理和回火处理得到碳硼复合渗齿体，渗硼通常可以获得很高的表面硬度，具有优异的耐磨性能，同时还有较好的红硬性和在某些介质中的抗蚀性，渗碳后再渗硼会提高原渗碳层深度，并降低表层碳浓度，这是因为在后续高温长时间的渗硼过程中，一方面表面大部分碳既不能溶于硼化物中，又不能通过硼化物扩散，只能被排挤向内层迁移，另一方面，渗碳层中本身存在的碳浓度梯度，渗硼时，该浓度梯度将渗碳层向内推移，导致碳浓度梯度趋缓，渗碳后再渗硼由于碳对硼原子渗入产生阻力，从而降低了硼的渗入速度，还有渗碳后再渗硼由于渗碳后形成的大量碳化物颗粒，增加了晶界的面积，对随后硼原子的渗入有一定的促进作用，由于比容增大，使得渗层组织更致密；另一种是通过渗铌工艺对渗碳齿体依次进行渗铌处理、淬火处理和回火处理得到碳铌复合渗齿体。
第一种渗硼工艺的渗硼处理采用固体粉末渗硼工艺，固体渗硼具有渗剂配制容易，渗硼后工件表面无渗剂残留，所需设备简单，不需专门设备，工艺简便，适用于各种形状的工件，并可实现局部渗硼等优点，本实施例中固体粉末渗硼工艺的渗硼剂配方按质量百分比包括50％-55％旧渗硼剂(试验结构优选为52％旧渗硼剂)、33％-35％硼化铁FeB(试验结构优选为35％FeB)、3％-75％氟硼酸钾KBF(试验结构优选为5％KBF)和6％-10％稀土氧化物(试验结构优选为8％氧化铈CeO)；或者，固体粉末渗硼工艺的渗硼剂配方按质量百分比包括50％-55％旧渗硼剂(试验结构优选为52％旧渗硼剂)、33％-35％硼化铁(试验结构优选为35％FeB)、3％-75％氟硼酸钾(试验结构优选为5％KBF)和6％-10％稀土氧化镧La2O3(试验结构优选为8％氧化铈CeO)。上述两种配方经多次渗硼检验、XRD衍射分析结果表明，两种配方的渗硼剂都获得FezB相，如图7所示可以看出表层硼化物形态呈指态，以长短不齐的方式插入基体，与基体结合牢固，其中第一种渗硼剂配方的渗硼层厚度约为124ym,第二种渗硼剂配方的渗硼层厚度约为96pim，而两种配方试样的显微硬度值如下表，
第一种渗硼剂配方的平均显微硬度值为HV 1518.6,第二种渗硼剂配方的平均显微硬度值为HV 1067.6,前者是后者的1.5倍，可见第一种渗硼剂配方优于第二种渗硼剂配方。
渗硼处理后的渗碳齿体在进行淬火处理之前先在表面上涂上一层均匀致密的防脱碳剂，将渗硼处理后且涂了防脱碳剂的渗碳齿体放入炉中进行所述淬火处理，这里放入前炉中的温度调整在800℃-900℃，放入后炉的将温度调整至升温增加8℃-15℃，即升温至810℃-910℃(试验结果优选830℃)，升温增加8℃-15℃后保温，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间，根据上述试验试样尺寸时间为15min。经淬火处理后的齿体基体再进行回火处理，回火处理的温度为210℃-420℃，保温时间为1小时，然后对回火处理后的渗碳齿体进行打磨去掉表面的氧化脱碳层，打磨时采用能够保护渗层的方式进行打磨，从而得到所述碳硼复合渗齿体。碳硼复合渗的硼层的主要成分为铁的硼化物，极为稳定，淬火温度及保温时间对其硬度几乎没有影响。从图8a和图8b所示的可以看出碳硼复合渗后无论是渗碳层或心部组织中的马氏体都及其细小。另外上述渗硼剂配方中添加了稀土元素能有效地改善渗硼层的组织和性能，降低硼层脆性，使之不容易发生剥落，此外，加入稀土元素可以明显缩短渗硼时间，有显著的催渗作用，例如，常规渗硼工艺周期需要20h,在渗硼剂中加入10％的稀土元素，可使渗硼速度提高20％～30％,因而硼-稀土共渗较之常规渗硼是锦上添花,加入适量且合适的稀土对渗硼过程相当重要。
上述步骤处理对齿体组织及性能起着至关重要的作用，根据不同的使用环境和使用条件要求，碳-硼复合渗后必须进行淬火强化以获得高的抗磨层，其热处理工艺参数，一方面要考虑耐磨性，另一方面要考虑冲击强度，有些截齿的工作情况是必须考虑降低渗层脆性，有些则为了将表面与基体作为一个整体来综合考虑，以获得渗层与基体性能的合理配合，既渗层要有相当高硬度，基体又要有足够的韧性，故碳-硼复合渗后一般采用淬火强化加低温回火来达到。
第二种渗铌工艺处理后可以获得较深的有效硬化层，使截齿的表面层具有高硬度和耐磨性，而心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性，上述渗铌处理采用固体粉末渗铌工艺，固体粉末渗铌工艺的渗铌剂配方按质量百分比包括40％-60％铌铁Nb-Fe(试验结果优选50％Nb-Fe)、30％-35％氧化铝AL2O3(试验结果优选32％AL2O3)、5％-10％氯化铵(试验结果优选10％NH4Cl)、4％-16％稀土氧化铈CeO(试验结果优选8％CeO)；或者，固体粉末渗铌工艺的渗铌剂配方按质量百分比包括40％-60％铌铁Nb-Fe(试验结果优选50％Nb-Fe)、30％-35％氧化铝AL2O3(试验结果优选32％AL2O3)、5％-10％氯化铵(试验结果优选10％NH4Cl)、4％-16％稀土氧化镧(试验结果优选8％La2O3)。渗铌处理时将渗碳齿体埋在盛装渗铌剂的钢制罐内密封住，放入炉中随炉升温至温度为900℃-1000℃，升温至温度为900℃-1000℃后保温，保温时间为3-7小时，保温完成后随炉冷却，完成渗铌处理。渗铌处理后进行淬火处理，淬火处理的温度为800℃-900℃(试验结果优选850℃)，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间，根据上述试验试样尺寸时间为15min。经淬火处理后的齿体基体再进行回火处理，回火处理的温度为230℃-440℃，保温时间为1小时。上述两种渗铌剂配方经充分搅拌混合渗铌剂和多次试验结果表明，第二种渗铌剂配方的效果优于第一种渗铌剂配方,配方除了活化剂分别用复合稀土氧化铈和氧化镧，其它都是均是相同的处理方式，说明了差别条件(不同的活化剂)即成了必然的影响，因此可得出，第二种渗铌剂配方的渗铌层连续性要明显好过第一种渗铌剂配方的渗铌层，且渗层厚度比第一种渗铌剂配方大。如图9所示的经过碳铌复合渗后的渗铌层为白亮层,测量其厚度约lOprni,可以看出，铌层非常洁净，从硬度压痕大小看渗锐硬度远远大于其下的渗碳层硬度，下表为碳铌复合渗后试样表面渗铌层的显微硬度，
通过XRD衍射分析，渗铌层的物相为NbC,电子扫描显微镜的能谱成分分析，渗层中含铌量达到69.03wt％,碳含量也达到23.05wt％,含有少量铁。
碳原子与铌原子的比例为1:1.8,由计算可知碳与铌并非形成NbC这一种单一的碳化物，碳化物还有可能以NbzC的形式出现，形成NbC-Nb2C的复合组织，所以渗层中足够的碳含量使得铌能够全部形成碳化铌，保证了表面渗层的质量。通过上述碳铌复合渗工艺渗层中的碳化物为颗粒状且分布较均匀，渗铌效果好，渗铌层厚度和硬度都高，能提高截齿耐磨性延长其工作寿命。附图10a、图10b、图10c、图10d、图10e中为试样加工处理不同工艺、不同阶段的磨损图，图10a未磨损试样表面形貌为加工试样时留下的的车痕非常明显,而经过磨损试验之后，图10b未化学强化试样和图10c渗碳试样试样表面的加工车痕已基本磨去，而图10d碳硼复合渗试样的车痕还较清楚的存在，图10e渗铌试样磨损后的表面多出许多分布不均匀的小坑点及泥坑，也可以少量看到一道道车痕。标准试样和渗碳试样表面的失效较集中，试样表面出现擦伤痕迹和犁沟。当渗碳试样表面出现犁沟之后，该处的表面保护层就基本被破坏，使基体直接参与磨损，这就加速了材料的失效进程。如果是在实际生产当中，截齿表面的犁沟，在较大冲击载荷下，还极容易引发裂纹，使截齿发生断裂。而对碳硼复合渗试样来说，其表面的失效很均匀，表层没有出现被彻底破坏的现象，只有当表层全被磨掉的时候，基体才会裸露在外，这不仅可以降低材料发生断裂的可能性，还能增加材料的使用寿命。碳铌复合渗试样磨损后的表面多出许多分布不均匀的小坑点及泥坑，也可以少量看到一道道车痕，因为其在渗铌过程中，铌铁覆盖在起表面，起到了保护作用，其渗层硬度限度提高耐磨性，材料同磨料摩擦时，材料的同一显微体积经多次塑性变形，使材料疲劳破坏，小颗粒从表层上脱落。从而产生不规则的凹坑。从这个磨损形貌上，我们也可以大概的判断出四组对比试验的耐磨性能依次为碳铌复合渗>碳硼复合渗>仅渗碳>未化学强化试样。
为了验证在研究效果，在武汉某专业截齿制造公司家配合下，用该公司的40CrNiMo材料分别制作了以下三种同规格的截齿产品：10支渗碳强化、3支碳硼复合渗强化、3支碳铌复合渗强化，得到的截齿做工矿对比试验，结果见下表；
工矿对比试验表明，所研究的截齿齿体强化方法的耐磨性与实验室研究结果基本一致，三种强化手段都比该公司未化学热处理的产品的使用寿命提高了22.1％～78.1％,效果显著，研究取得可喜成绩，具有很强的实用价值。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述截齿齿体材料采用40CrNiMo合金结构钢材依次经过包括下料、锻造、正火和精车的加工工序得到齿体基体，对得到的齿体基体进行下列方法步骤的强化处理：
1)、通过渗碳工艺对齿体基体依次进行渗碳处理、淬火处理和回火处理得到渗碳齿体，
2)、通过渗硼工艺对渗碳齿体依次进行渗硼处理、淬火处理和回火处理得到碳硼复合渗齿体；或者，通过渗铌工艺对渗碳齿体依次进行渗铌处理、淬火处理和回火处理得到碳铌复合渗齿体。
2.如权利要求1所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤1)渗碳处理采用固体渗碳工艺，固体渗碳工艺的渗碳剂配方按质量百分比包括85％-88％木炭颗粒、8％-12％碳酸钡和2％-4％碳酸钠，固体渗碳工艺的工艺方法为将齿体基体埋在盛装渗碳剂的钢制罐内密封住，放入箱式电阻炉内经温度为930℃，时间为7小时的渗碳。
3.如权利要求2所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤1)在固体渗碳工艺进行前对齿体基体进行去油污、水分和锈斑的处理；所述步骤1)固体渗碳工艺中钢制罐内的齿体基体两两之间保持3-6mm的间隔距离，并且各齿体基体均被渗碳剂包覆。
4.如权利要求1所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤1)渗碳处理采用密封箱式炉进行气体渗碳工艺。
5.如权利要求1所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤1)经过渗碳处理后的齿体基体在进行淬火处理之前先在表面上涂上一层均匀致密的防脱碳剂，将渗碳处理后且涂了防脱碳剂的齿体基体放入炉中进行所述淬火处理，这里放入前炉中的温度为800℃-900℃，放入后炉的将温度调整至升温增加8℃-15℃，升温增加8℃-15℃后保温，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间；所述步骤1)回火处理的温度为150℃-200℃，时间为60-90min，然后对回火处理后的齿体基体进行打磨去掉表面的氧化脱碳层，打磨同时进行冷水冲刷降温，从而得到所述的渗碳齿体。
6.如权利要求4所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤1)经过渗碳处理后的齿体基体在进行淬火处理之前先在表面上涂上一层均匀致密的防脱碳剂，将渗碳处理后且涂了防脱碳剂的齿体基体放入炉中进行所述淬火处理，这里放入前炉中的温度为800℃-900℃，放入后炉的将温度调整至升温增加8℃-15℃，升温增加8℃-15℃后保温，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间；所述步骤1)回火处理的温度为150℃-200℃，时间为60-90min，然后对回火处理后的齿体基体进行打磨去掉表面的氧化脱碳层，打磨同时进行冷水冲刷降温，从而得到所述的渗碳齿体。
7.如权利要求1-6任意一项所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤2)渗硼处理采用固体粉末渗硼工艺，固体粉末渗硼工艺的渗硼剂配方按质量百分比包括50％-55％旧渗硼剂、33％-35％硼化铁、3％-75％氟硼酸钾和6％-10％氧化铈；或者，固体粉末渗硼工艺的渗硼剂配方按质量百分比包括50％-55％渗硼剂、33％-35％硼化铁、3％-75％氟硼酸钾和6％-10％稀土氧化镧。
8.如权利要求7所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤2)渗硼处理后的渗碳齿体在进行淬火处理之前先在表面上涂上一层均匀致密的防脱碳剂，将渗硼处理后且涂了防脱碳剂的渗碳齿体放入炉中进行所述淬火处理，这里放入前炉中的温度为800℃-900℃，放入后炉的将温度调整至升温增加8℃-15℃，升温增加8℃-15℃后保温，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间；所述步骤2)回火处理的温度为210℃-420℃，保温时间为1小时，然后对回火处理后的渗碳齿体进行打磨去掉表面的氧化脱碳层，打磨时采用能够保护渗层的方式进行打磨，从而得到碳硼复合渗齿体。
9.如权利要求1-6任意一项所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤2)渗铌工艺中采用固体粉末渗铌工艺，固体粉末渗铌工艺的渗铌剂配方按质量百分比包括40％-60％铌铁、30％-35％AL2O3、5％-10％NH4Cl、4％-16％稀土氧化铈；或者，固体粉末渗铌工艺的渗铌剂配方按质量百分比包括40％-60％铌铁、30％-35％AL2O3、5％-10％NH4Cl、4％-16％稀土氧化镧。
10.如权利要求9所述的一种40CrNiMo截齿齿体材料的强化处理方法，其特征在于，所述步骤2)渗铌处理是将渗碳齿体埋在盛装渗铌剂的钢制罐内密封住，放入炉中随炉升温至温度为900℃-1000℃，升温至温度为900℃-1000℃后保温，保温时间为3-7小时，保温完成后随炉冷却，完成渗铌处理；所述步骤2)淬火处理的温度为800℃-900℃，保温时间根据齿体基体的尺寸以1.5min/mm的标准设定时间；所述步骤2)回火处理的温度为230℃-440℃，保温时间为1小时。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115558885A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-03 | 东北大学 | 一种基于磨削主动渗碳的性形协同加工方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4188242A (en) * | 1975-10-16 | 1980-02-12 | Hughes Tool Company | Combination carburizing and boronizing methods |
| CN101323944A (zh) * | 2008-06-16 | 2008-12-17 | 江阴市鑫宏科技有限公司 | 采煤机截齿的硼碳共渗微合金化方法 |
| CN105331986A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-02-17 | 辽宁工业大学 | 一种低合金钢模具激光复合化学渗工艺 |
| CN106282910A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-04 | 杭州持正科技股份有限公司 | 销轴表面渗铌强化工艺 |
| CN107419215A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-01 | 辽宁工业大学 | 一种渗铌剂和模具钢粉末包埋渗铌强化方法 |
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2022
- 2022-05-16 CN CN202210526896.1A patent/CN115029660A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4188242A (en) * | 1975-10-16 | 1980-02-12 | Hughes Tool Company | Combination carburizing and boronizing methods |
| CN101323944A (zh) * | 2008-06-16 | 2008-12-17 | 江阴市鑫宏科技有限公司 | 采煤机截齿的硼碳共渗微合金化方法 |
| CN105331986A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-02-17 | 辽宁工业大学 | 一种低合金钢模具激光复合化学渗工艺 |
| CN106282910A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-04 | 杭州持正科技股份有限公司 | 销轴表面渗铌强化工艺 |
| CN107419215A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-01 | 辽宁工业大学 | 一种渗铌剂和模具钢粉末包埋渗铌强化方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115558885A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-03 | 东北大学 | 一种基于磨削主动渗碳的性形协同加工方法 |
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