CN1548651A - 防蚀耐磨螺旋道钉及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种用Q235A碳素结构钢制成，表层为由铁的氧化物Fe3O4及铁氮化合物[Fe2－3 (N－C)]构成的复合渗层，该复合渗层平均厚度在18μm以上，表面硬度为HV660－HV834的防蚀耐磨螺旋道钉及其生产工艺，其生产工艺流程按前后顺序分五道工序：螺旋道钉坯件—坯件洁净处理—入炉—热处理—降温出炉，其炉内的气体成分主要为氨、二氧化碳及氮气，它们按一定比例配制。本发明螺旋道钉通过表面改性的多元共渗处理后，表面为连续、致密和均匀的防护化合物层，具有良好的防蚀性能，因此使用后不需要铁路巡逻工经常巡察、更换，它具有与轨枕使用相当的寿命，可与其一同更换的，节省了人力、物力，降低了成本，便于推广应用。

Description

防蚀耐磨螺旋道钉及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种适用于铁路混凝土轨枕螺旋道钉，属于铁路工务配件生产领域。
背景技术
目前，我国铁路线路上铺设的钢筋混凝土轨枕已占有相当大的比例(70％左右)，大量的铁路线路使用钢筋混凝土轨枕、轨枕板和混凝土整体道床，尤其是隧道里的线路已全部采用整体道床，然而由于长期的裸露、磨损等原因，使钢轨和其配件腐蚀严重，特别是在隧道里及其它潮湿地方，锈蚀情况更加严重采，采用硫磺水泥浆锚固的螺旋道钉更是首当其冲。因此为了保证行车安全，被腐蚀的螺旋道钉需要随时更换。而现有拔取螺旋道钉的方法或设备，均不能完全满足现场的需要。例如，采用锤敲方法，即用大锤直接砸螺旋道钉，使其松动而拔出，但锤击易损坏轨枕；用长柄板手拧，费力且易拧断道钉；或用液压拔出装置、加热方法等等，所有这些方法，不是劳动强度大就是设备笨重，或者效率低下，且容易损伤轨枕，降低轨枕的便用寿命。也有的工区因无合适的拔出器具而将整根轨枕抽换，造成人力和物力上的极大浪费。并且此项工作均采用手工劳动，通常每人每天拔除4个已损坏的道钉，费时费力，影响人身和行车安全。
目前为了解决上述问题，众多人所采取的解决思路是：当螺旋道钉锈蚀后怎样较容易的将其从铁轨中取出。例如，专利号为90206882.2的便携式螺旋道钉加热炉，它由小型高频电源和线圈组成，其特征是，线圈是由套有玻璃丝软管的多股耐热漆包线绕成的螺线管状线圈，其电感为50-150μH。由于众多螺旋道钉是由硫磺水泥浆锚固的，当螺旋道钉需要更换时，将该实用新型的螺线管线圈套放在待更换的螺旋道钉上，线圈的插头和高频电源接通后，高频电源产生的高频电流通过线圈时，便产生高频磁场，使套在螺旋管线圈中的螺旋道钉内产生强大的涡流，因而道钉迅速升温，导致硫磺锚固浆熔化，即可拔出螺旋道钉，若在道钉孔中补充少许硫磺锚固浆，并将热的新螺旋道钉插入，以实现更换。虽然这种更换道钉的方法，相对已有技术省力、不会损坏轨枕，但是它还是需要铁路巡逻工经常仔细检察，及时更换，略有倏忽就会带来安全引患，而且使用时，需要有电源、专用设备。因此仍然存在费力、费时、成本高等问题，可且它不适用于无电源的地方。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种不需要铁路巡逻工经常巡察、更换，与轨枕使用寿命相当，可与其一同更换的防蚀耐磨螺旋道钉及其生产工艺。
本发明防蚀耐磨螺旋道钉，用Q235A碳素结构钢制成，它的表层为由铁的氧化物Fe3O4及铁氮化合物[Fe2-3(N-C)]构成的复合渗层，该复合渗层平均厚度在18μm以上，表面硬度为HV660-HV834。
用Q235A碳素结构钢制成螺旋道钉及与之相配的螺帽，该螺旋道钉总长为195，一端为M24的螺纹，另一端是M25.6×6，牙高.25的特殊螺纹。
一种防蚀耐磨螺旋道钉的生产工艺，处理流程为：螺旋道钉坯件-坯件洁净处理-入炉-热处理-降温出炉：
螺旋道钉坯件：用Q235A碳素结构钢制成螺旋道钉；
坯件洁净处理：清理螺旋道钉坯件表层上的污物；
入炉：将洁净的螺旋道钉悬挂在封闭的热处理炉内，该热处理炉内的气体成份及比例为：氨∶二氧化碳∶空气＝100∶4～6∶5～35；温度为570～610℃；工作时间：1.5-3.5小时；炉压：500-1200Pa；
降温出炉；出炉温度为490-540℃。
将出炉冷却的螺旋道钉，采用防锈油浸泡。
所述的入炉是将洁净的螺旋道钉悬挂在封闭的热处理炉内，该热处理炉内的气体成份及比例为：氨∶二氧化碳∶空气＝100∶5∶15；温度为590℃；炉压：700Pa；然后保温进行热处理2.5小时。
所述的降温出炉是断电降温至炉温500℃时，停止通氨气，改通氮气旋道钉及螺帽出炉，空气冷却后放入棕榈油内8分钟，将螺旋道钉擦净。
本发明的有益效果：由于在热处理炉内的气体发生如下反应：
         
         
炉气在螺旋道钉表面发生如下反应：
        
由上述化学反应可知，NH3是主要的渗氮介质，CO2是碳之来源。炉气中的氧势、碳势与水煤气反应有关；HCN也是一种渗氮介质，一个HCN分子，可以分解一个碳原子，它可作为氢原子从NH3中转移至钢表面的有效介质。
防蚀化合物层的相组、性能与炉气中的氧势、氮势和碳势密切相关，当通入炉中的气体比例一定时，氧势、氮势直接与炉气中的H2含量有关。因此，工艺操作时可通过调节NH3分解率和按比例通入混合气体来控制炉内气体中的氧势、氮势和碳势，从而获得要求的防护化合物的相组成和性能。
本发明防蚀耐磨螺旋道钉经NSS盐雾试验(在YQ-25D型盐雾试验箱中进行)，试验标准GB/T 10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》T和GB/T6461-1986《金属覆盖层腐蚀试验后的评级》后，结果如下：
             表1  防蚀氮化螺旋道钉盐雾测试结果
试验时间(小时) 试验结果
    0 样品表面呈黑色，表面涂有油脂
    168 9级(螺钉样品接近底部表面[锚固端]螺纹尖部少量生锈，上部良好；螺帽样品无锈蚀。锈蚀总面积≈0.1％)
由上述可知普通螺旋道钉通过表面改性的多元共渗处理后，表面为连续、致密和均匀的防护化合物层，其平均厚度在18μm以上，该产品具有良好的防蚀性能。
本发明防蚀耐磨螺旋道钉经漳州市产品质量监督检验所对其抗断力的测试，样品一的为151.5KN，样品二的为151.5KN；样品三的为152.1KN。
本发明防蚀耐磨螺旋道钉经表面硬度测试，测试标准GB11354《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》，检验主要仪器设备为NEOPHOT-21金相显微镜及IIMT-3显微硬度计，其检验结果如下：
               表2 防蚀氮化螺旋道钉随炉样品检验结果
而同材质的普通螺旋道钉的表面硬度为HV260-274；由上述可知本发明经过多元共渗处理，其表面硬度大为提高，使其产品具有优异的耐磨性能。
综上述可得，采用本发明防蚀氮化螺旋道钉紧固铁轨及枕木，不需要铁路巡逻工经常巡察、更换，与轨枕使用寿命相当，可与其一同更换，节省了人力、物力，降低了成本。
具体实施方式
实施例：
本发明防蚀耐磨螺旋道钉的热处理流程为：螺旋道钉坯件-坯件洁净处理-入炉-热处理-降温出炉-涂油：
螺旋道钉坯件：用Q235A碳素结构钢制成若干螺旋道钉及与之相配的螺帽，该螺旋道钉总长为195，一端为M24的螺纹，另一端是M25.6×6，牙高.25的特殊螺纹；
坯件洁净处理：将螺旋道钉及螺帽坯件表面的油物、杂质清理干净，以避免影响热处理层；
入炉：将洁净的螺旋道钉及螺帽悬挂在封闭的热处理炉内，该热处理炉内的气体成份及比例为：氨∶二氧化碳∶空气＝100∶5∶15；温度为590℃；炉压：700Pa；然后保温进行热处理2.5小时。
降温出炉；断电降温至炉温500℃时，停止通氨气，改通氮气后使螺旋道钉及螺帽出炉，空气冷却后放入防锈油内浸泡8分钟后沥干。
为了使螺旋道钉、螺帽黑亮美观，将出炉冷却的螺旋道钉，采用防锈油浸泡，从而得到防蚀氮化螺旋道钉，该螺旋道钉表层为由铁的氧化物Fe3O4及铁氮化合物[Fe2-3(N-C)]构成的复合渗层，该复合渗层平均厚度在18μm以上，表面硬度为HV700-HV834。
最后将本发明防蚀耐磨螺旋道钉包装入库。

Claims (6)

1.一种防蚀耐磨螺旋道钉，用Q235A碳素结构钢制成，其特征在于：它的表层为由铁的氧化物Fe3O4及铁氮化合物[Fe2-3(N-C)]构成的复合渗层，该复合渗层平均厚度在18μm以上，表面硬度为HV660-HV834。
2.根据权利要求1所述的防蚀耐磨螺旋道钉，其特征在于：用Q235A碳素结构钢制成若干螺旋道钉及与之相配的螺帽，该螺旋道钉总长为195，一端为M24的螺纹，另一端是M25.6X6，牙高.25的特殊螺纹。
3.一种防蚀耐磨螺旋道钉的生产工艺，其特征在于：处理流程为：螺旋道钉坯件—坯件洁净处理—入炉—热处理—降温出炉：
螺旋道钉坯件：用Q235A碳素结构钢制成螺旋道钉；
坯件洁净处理：清理螺旋道钉坯件表层上的污物；
入炉：将洁净的螺旋道钉悬挂在封闭的热处理炉内，该热处理炉内的气体成份及比例为：氨∶二氧化碳∶空气＝100∶4～6∶5～35；温度为570～610℃；工作时间：1.5-3.5小时；炉压：500-1200Pa；
降温出炉；出炉温度为490-540℃。
4.根据权利要求3所述的防蚀耐磨螺旋道钉的生产工艺，其特征在于：将出炉冷却的螺旋道钉，采用防锈油浸泡。
5.根据权利要求3所述的防蚀耐磨螺旋道钉的生产工艺，其特征在于：所述的入炉是将洁净的螺旋道钉悬挂在封闭的热处理炉内，该热处理炉内的气体成份及比例为：氨∶二氧化碳∶空气＝100∶5∶15；温度为590℃；炉压：700Pa；然后保温进行热处理2.5小时。
6.根据权利要求3所述的防蚀耐磨螺旋道钉的生产工艺，其特征在于：所述的降温出炉是断电降温至炉温500℃时，停止通氨气，改通氮气旋道钉及螺帽出炉，空气冷却后放入棕榈油内8分钟，将螺旋道钉擦净。
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CN109487643A (zh) * 2018-09-14 2019-03-19 宁波博睿思特种材料科技有限公司 铁路用低成本耐蚀螺旋道钉及其制备工艺

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101775605B (zh) * 2010-02-01 2011-09-28 丰兴精密产业（惠州）有限公司 一种防止铁螺杆生锈的方法及设备
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