[發明專利]一種提高耐磨鋼表面硬度均勻性的熱處理方法

在審

• 申請號: 201710316755.6
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107164612A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 麻衡;周平;魏承志;馮文義;劉軍剛;王月香;霍孝新;黃少文
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司11472
• 代理人: 陳琳琳,武玥

技術領域

本發明涉及耐磨鋼技術領域，特別涉及一種提高耐磨鋼表面硬度均勻性的熱處理方法。

背景技術

眾所周知，全世界每年有三分之一到二分之一的材料會因為磨損而消耗掉。而在目前的耐磨材料中，耐磨鋼的使用最為廣泛，常制成工程機械、礦山機械、煤礦機械、破碎機等機械零件廣泛地應用于冶金、礦山、建材、電力、鐵路和軍事等各個部門中，如推土機，裝載機，挖掘機，自卸車及各種礦山機械、抓斗、堆取料機、輸料彎曲結構、破碎機顎板、破碎壁、軋臼壁、拖拉機履帶板、風扇磨沖擊板和鐵路道岔等。很多關鍵部件在使用過程中會發生磨損而被迫失效報廢，最重要的是由于制作這些部件的材料的耐磨性差，造成在使用后不久就會因為磨損導致失效而需要更換，由此造成了大量資源和能源上的浪費。

在耐磨鋼應用領域，與工況相適應的良好的耐磨性能一直是科技工作者及機械制造商追求的目標。國外耐磨鋼的開發與應用發展很快，發達國家的一些鋼鐵公司已經有了自己的系列產品和標準，其成品板在保證高硬度、高耐磨性的同時，鋼板硬度均勻性及不平度優異。如瑞典奧克隆德的HARDOX系列、德國蒂森克虜伯的XAR系列等，能夠穩定供應HB330～500各級別表面硬度均勻性高、不平度控制水平高的耐磨鋼產品，并為大多數使用環境提出適當的解決方案，并在高磨損環境中得到了成功的應用。

隨著國民經濟的快速發展，我國耐磨鋼領域的技術發展取得了長足進步，國內主要鋼廠如武鋼、鞍鋼、寶鋼、南鋼等中厚板廠均能夠穩定供應GB/T24186系列耐磨鋼板。但整體而言，國內鋼廠在耐磨鋼上存在兩個問題：(1)國內淬火機大多采用輥縫式壓力淬火機，由于輥道設備均為螺旋分水輥，這樣就導致鋼板表面接觸的水量不均勻，造成表面存在淬火水印，硬度均勻性較差；(2)薄規格產品不平度較差，導致我國高級別、薄規格耐磨板幾乎全部進口。

公布號CN102191363A，名稱為一種厚度為2～15mm耐磨鋼板的生產方法的中國專利申請，其采用輥縫式壓力淬火機進行淬火處理，為了保證薄規格板形無疑要提高淬火機壓下量，確保淬火過程中鋼板不變形，這樣就出現了業內無法避免的分水輥凸出部分對應鋼板的位置接觸水量小冷卻速度低的問題，導致淬火產生水印而形成硬度不均勻的技術瓶頸。同時，該發明局限于2～15mm耐磨鋼板的生產方法對于16mm以上規格產品不能滿足生產。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的上述不足，提供一種提高耐磨鋼表面硬度均勻性的熱處理方法，滿足16～50mm的耐磨鋼板表面無淬火水印且整張鋼板硬度波動在HBW3以內的性能均勻程度高。本發明使硬度在HBW350～HBW530之間的耐磨鋼，鋼板不平度達到0～3mm/m，獲得了回火馬氏體組織的綜合組織性能指標需要。

為實現上述目的，本發明所采取的具體技術方案如下：

本發明的提高耐磨鋼表面硬度均勻性的熱處理方法，包括如下步驟：

1)將熱軋態的耐磨鋼板進行拋丸處理；

2)將拋丸處理后的鋼板進入輥底式連續熱處理爐進行加熱；

3)在螺旋輥輥縫式壓力淬火機利用高壓水進行淬火處理；其中，所述淬火機高壓段水量為2800～3000m³/h，淬火機低壓段水量為2300～2500m³/h；

4)將淬火處理后的鋼板進行回火處理。

根據本發明所述的熱處理方法，其中，所述步驟4)中，如果淬火處理后的鋼板板形不良時，需要帶溫進行矯直，所述矯直需在線或下線1小時以內進行，矯直溫度為室溫至Mf點(馬氏體轉變的終止溫度)內。

根據本發明所述的熱處理方法，其中，本發明優選適用于厚度為16～50mm的耐磨鋼板。

根據本發明所述的熱處理方法，所述步驟2)中，其中優選地，加熱溫度為Ac3+40℃～Ac3+60℃，其中，Ac3為碳鋼加熱時的相變實際溫度，即加熱溫度為在Ac3值基礎上再增加40～60℃；進一步優選地，加熱保溫時間為1.3～2.1min/mm+(15～25)min，即按1.3～2.1min/mm加熱完鋼板后再保溫15～25min。

根據本發明所述的熱處理方法，所述步驟3)中，其中優選地，淬火機輥道速度為5～12m/min，進一步優選地，輥縫式壓力淬火機壓下量為0～0.3mm。

根據本發明所述的熱處理方法，其中，所述步驟4)中，回火溫度為150～380℃，回火保溫時間15～25min。

本發明與現有技術的不同之處主要體現在以下幾方面：