[发明专利]高硬度耐磨铲斗的淬火工艺

说明书

技术领域

本发明属于一种铲斗的制造工艺领域，具体涉及一种高硬度耐磨铲斗的淬火工艺。

背景技术

各种类型的矿山、建筑工程装载用的铲车，挖掘机用铲斗或齿唇因长时间接触各类物料，最大单齿受压可达150-200MPA，底面半与地面磨擦，要求铲斗、齿唇不仅要具有耐磨，抗疲劳的特点，还要具备有良好的韧性及硬度，作为高锰钢的换代工艺普通合金堆焊技术是在Q235钢或普通碳素钢工件表面直接堆焊合金焊条或焊丝，基体与耐磨合金分两个层面，耐磨层在长时间受到外来物料冲击磨损，或在热工况下长期热胀冷缩，会使合金层产生疲劳应力造成粒状剥落、开裂。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提出一种高硬度耐磨铲斗的淬火工艺，以提高铲斗的硬度和耐磨度。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高硬度耐磨铲斗的淬火工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，是的钢液中的S<0.045，P<0.045；

(2)然后将钢液密封搅拌，当C含量小于0.04％的时候向钢包出钢；

(3)向钢中加入Mn，Si，Zr，CU，Al，Cr，Y，N，使钢液中各元素含量控制在Mn0.60％-2.0％，Si0.80％-1.10％，zr0.06％-0.12％，Al0.035％-0.080％，Cr2.7％-3.5％，Y0.02-0.03％CU0.3-0.6％；

(4)将钢水冷却致桨状后送入铲斗模具中进行离心浇注，其中钢水浇注温度为1700－1750℃；

(5)浇注1～3小时后开箱空冷铲斗，并于1100-1200°之间保温2.5-3.5小时，得到粗坯；

(6)清理残根、飞边、毛刺；

(7)将粗坯的轴套表面进行加热，加热到一定温度后进行喷丸处理；

(8)将步骤(7)中的产品以40-50℃/h的速度升温至950-1000℃，保温2-4h后取出空冷；

(9)在930-940℃保温1.5-2h，出炉后迅速放入水玻璃溶剂中，急冷时间10-15s，降温至600-750℃，取出放入水中冷却；

(10)在300-320℃保温4-6h，炉冷即可得到成品。

上述的高硬度耐磨铲斗的淬火工艺中，所述步骤(1)喷丸处理的钢丸为锰钢丸,直径为0.2-0.6mm,硬度为HRC47-50，压缩空气压力为0.2-0.6Mpa。

(三)有益效果

本发明的一种高硬度耐磨铲斗的淬火工艺，将钢水冷却致桨状，并进行离心浇筑，在热处理之前进行表面加热和喷丸处理，使铲斗内外表面生成硬化层，增加铲斗对塑性变形和断裂的抵抗能力，提高疲劳强度；并通过添加金属元素Mn，Zr，Al，Cr，CU和Y等，能够提高金属的耐磨性以及强度，另外喷丸使轴套表面上的缺陷和由于机械加工所带来的损伤减少，从而降低应力集中；喷丸后进行正火处理，淬火以及回火等热处理工艺，保证了硬度，低合金耐磨钢的强度，而且韧性得到很大的改善，消除了低合金耐磨钢中有害杂质在晶界上的吸附，增加耐磨性。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一：

一种高硬度耐磨铲斗的淬火工艺，包括以下步骤：

(1)采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，是的钢液中的S<0.045，P<0.045；

(2)然后将钢液密封搅拌，当C含量小于0.04％的时候向钢包出钢；

(3)向钢中加入Mn，Si，Zr，CU，Al，Cr，Y，N，使钢液中各元素含量控制在Mn0.60％，Si0.80％，zr0.06％，Al0.035％，Cr2.7％，Y0.02％CU0.3％；

(4)将钢水冷却致桨状后送入铲斗模具中进行离心浇注，其中钢水浇注温度为1700℃；

(5)浇注1小时后开箱空冷铲斗，并于1100-之间保温2.5小时，得到粗坯；

(6)清理残根、飞边、毛刺；

(7)将粗坯的轴套表面进行加热，加热到一定温度后进行喷丸处理；喷丸处理的钢丸为锰钢丸,直径为0.2,硬度为HRC47，压缩空气压力为0.2Mpa；

(8)将步骤(7)中的产品以40-50℃/h的速度升温至950℃，保温2后取出空冷；