[发明专利]一种雪橇合金滑板用型钢

说明书

本发明提供了一种雪橇合金滑板用型钢，采用先整体退火，再局部退火，并沉积涂层的方式，使雪橇滑板型钢能够在获得足够的强度和硬度的同时，也保证了前翅部的弹性性能。热处理后沉积金刚石涂层的工艺，可以显著增强型钢产品的耐磨性，进而提高雪橇滑板的性能和使用寿命。本发明的型钢采用了特定的合金元素和配比，在常规冰刀钢材的基础上，对Mn、Ni、Cr、Co、Al的含量都做了调整，特别是针对强硬度与弹性的关系，降低了Cr元素的含量，从而使最终型钢产品获得了良好的综合性能。

技术领域

本发明涉及冰雪运动器械领域，具体的说，是涉及一种雪橇合金滑板用型钢。

背景技术

现代雪橇运动作为冬奥会七大比赛项目（冰球、冰壶、冬季两项、滑冰、滑雪和雪车、雪橇）之一，其种类很多可分为无舵和有舵、单橇和宽橇、骑式和卧式，还有牵引、电动和风帆等。雪橇的底面滑板通常为型钢材质，该滑板为一对左右平行设置，长度不得超过45厘米，滑板的前翅部需要保持一定的弹性，以利于转弯和操纵。

为了达到雪橇运动的要求，雪橇滑板所使用的型钢需要具有良好的机械性能和表面质量。型钢表面不能有裂纹、气泡、夹杂物等缺陷，应用时能够具有一定的强度、耐磨性和弹性。现有技术中，采用常规的热处理、锻造、切割等工艺，往往会导致型钢产品的耐磨性较低或强度及弹性不足，难以同时满足滑板对性能的综合要求。强度和耐磨性差导致的滑板刃部变形，滑板前翅部的弹性不足，都会直接影响雪橇滑板成品的使用寿命和性能，也不利于运动员在比赛项目中的水平发挥。

发明内容

为了解决雪橇滑板型钢的综合性能问题，本发明提供了一种雪橇合金滑板用型钢，该材质使雪橇滑板能够具有较高的耐磨性能和强度的同时，也能获得足够的局部弹性。

一种雪橇合金滑板用型钢，其特征在于：所述雪橇滑板型钢的C含量在0.35％～0.40％；其制备方法包括以下步骤：

a.整体退火：将加工成型的型钢工件装入加热炉中，在800～850℃保温时间为2.5～3h，进行整体退火，之后空冷至室温；

b.局部退火：采用感应加热的方式，对整体退火后的型钢工件作为产品前翅部的一端进行局部加热，然后该局部进行水淬；

c.水淬：将型钢工件局部退火的部分浸入水中，淬火时对水进行搅动；

d.回火：将水淬后的型钢工件再次装入加热炉中，在500~600℃保温1~2h，然后空冷至室温。

e.沉积涂层：将回火后得到的型钢工件进行清洗处理，采用常规CVD沉积装置在型钢工件表面沉积金刚石涂层，沉积过程中保持碳源浓度为50～55mL/min，沉积得到的涂层厚度为2.0～2.5μm，即可得到雪橇滑板型钢成品。

所述雪橇滑板型钢成品的抗拉强度达到200~250MPa，硬度达60~65HRC。

所述雪橇滑板型钢包含以下元素组成：C:0.35-0.40%，Si:0.50-1.00%，Mn:0.50-1.50%，Ni:0.80-1.20%，Cr:3.50-4.50%，Co:0.30-0.80%，Al:0.05-0.10%，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述步骤a中，将加工成型的型钢工件装入加热炉中，在3～5h内匀速升温至800～850℃，保温时间为2.5～3h，然后以10～20℃/h随炉冷却至400～500℃，从加热炉中将型钢工件取出，空冷至室温。

所述步骤b中，采用感应加热的方式，对整体退火后的型钢工件作为产品前翅部的一端进行局部加热，加热温度为600～650℃，保温时间为2.5～3.0h，然后该局部进行水淬。

所述步骤c中，将型钢工件局部退火的部分浸入水中，浸入前水温为25～30℃，且工件取出后水温不超过50℃，淬火时对水进行搅动，当工件从水中取出时冷却到150℃以下。