[发明专利]高韧高耐磨复合板的制备方法

说明书

本发明公开了高韧高耐磨复合板的制备方法，复合板包括基体和耐磨合金板，制造方法包括如下步骤：将基体和耐磨合金板清理后焊接成复合体；采用两段式加热保温方式预热；将预热后的复合体升温至850‑1050℃并保温3.5‑8h，随后出炉将复合体部分浸入淬冷剂且耐磨合金板裸露在淬冷剂外面，进行淬火；最后将淬火后的复合体立即置入回火炉中200‑400℃回火保温16h‑25h，回火后炉冷至室温，得最终产品。本发明制备方法采用金属有限定向传热原理，使得复合板的综合力学性能提高，硬度和韧性提高，复合板基体无热变形，并有效降低了淬冷加工时间。

技术领域

本发明涉及耐磨合金热处理工艺领域，具体涉及用于高韧高耐磨复合耐磨部件的制造方法。

背景技术

高碳、高合金耐磨材料，因其高耐磨的特性，广泛应用于矿山、冶金等领域。通常该耐磨材料的硬度与耐磨寿命成正比，提高材料硬度，还要保证材料具有一定韧性，使得材料在淬火或应用过程中不发生脆裂或断裂报废。

例如，钢轧卷取机是用于卷曲钢板的专用设备，板材从轧制到卷曲输送运动过程中，为确保产品的单方向运行，在板材两侧设置了由输送辊和两侧导板构成的板材运行导向系统，在板材卷曲运送过程中，传统的侧导板磨损严重，一是影响钢板材成品卷形质量，二是需要频繁停机更换侧导板，由此影响了轧钢生产，轧材的产量受到制约。

通过对轧钢现场观察，侧导板易磨损部位很直观，磨损高度在3-4cm、深度在1cm左右，即与钢材接触部位磨损严重，没有接触到的部位，没有磨损，且高耐磨合金衬板虽具有优异的耐磨性，但存在脆性大、韧性低和使用中易断裂的不足。因而，在侧导板受负荷部位采用高碳、高合金的硬质耐磨合金，非负荷部位采用普通钢板，通过特定工艺将高耐磨合金板和高强、高韧铸钢合二为一，是解决衬板断裂和耐磨矛盾的重要途径。

耐磨复合材料的复合工艺主要有浇筑法、焊接法和激光熔覆法等，其中焊接法简单快速易操作，被广泛使用。但是耐磨合金和基体焊接时，尤其是铸铁类复合材料，耐磨合金的可焊性较差，常规拼焊，因焊接应力较大使用过程中耐磨合金最终在焊缝部位会产生裂纹，导致复合耐磨板工件报废；另外复合耐磨板在通常热处理加热过程中，会产生形变。

热处理工艺极大影响耐磨复合板的耐磨性和强韧性，现有技术为提高焊拼耐磨复合板的综合力学性能，直接将耐磨复合板浸入水或油中淬火，工件势必发生开裂，在热处理淬火时为避免淬裂一般选用空冷的方式。但是因为是空冷，在处理过程中受到空气的流动、当地的气温变化、空气的干湿度及工件的间距等因素制约，产品的整体综合性能是不稳定的，工件之间的质量存在差异化。

因此，对焊拼耐磨复合板而言，寻找合适的热处理工艺、选取合适的冷却介质、提高复合耐磨部件的耐磨性和韧性，同时避免开裂和形变，是亟需解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种解决现有技术中存在的问题，提供一种利用基体有限定向热传导，控制耐磨复合板中耐磨合金板热处理淬火冷却速度的新工艺方法，用以提高复合耐磨部件的耐磨性和韧性，避免开裂与形变。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

所述高韧高耐磨复合板包括基体和耐磨合金板，该复合板的制备方法包括如下步骤：

S1：将基体和耐磨合金板焊接成复合体，用于后续热处理；

S2：将S1中得到的复合体预热：采用200-300℃保温2-3.5h，600-700℃保温2.5-3.5h进行两段式预热；

S3：将预热后的复合体升温至850-1050℃并保温3.5-8h，随后出炉将复合体部分浸入淬冷剂且耐磨合金板裸露在淬冷剂外面进行淬火；

S4：最后将淬火后的复合体立即置入回火炉中200-400℃回火保温16h-25h，回火后炉冷至室温，得到最终产品高韧高耐磨复合板。