[發明專利]提高高強度礦用圓環鏈鋼淬透性能的淬火方法

在審

• 申請號: 201810015948.2
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108239689A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 王振華;齊建軍
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D6/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙紅強

本發明公開了一種提高高強度礦用圓環鏈鋼淬透性能的淬火方法，其工藝為：所述高強度礦用圓環鏈鋼加熱到Ac3+10～Ac3+40℃，保溫后淬入水中。本方法創新性的降低高強度礦用圓環鏈鋼的淬火溫度，在不必對鋼的成分進行調整的情況下，顯著提高了高強度礦用圓環鏈鋼的淬透性。本方法具有成本低、工藝簡單、在生產中容易實施等特點。

技術領域

本發明屬于鋼鐵材料熱處理領域，尤其是一種提高高強度礦用圓環鏈鋼淬透性能的淬火方法。

背景技術

圓環鏈是采礦設備上的傳動部件，具有牽引和導向功能。它的服役環境惡劣、承受載荷大，易發生磨損和疲勞斷裂等問題，是設備的關鍵易損件。為滿足新型采礦裝備的發展，礦用圓環鏈的尺寸規格要求變得越來越高。礦用圓環鏈尺寸規格的增大，要求鋼材本身的淬透性要足夠高。尤其是圓環鏈中兩個鏈環相扣的位置，其等效截面尺寸要遠遠高于圓環鏈鋼鋼棒本身。也就是說，圓環鏈鋼棒直徑增大一倍，鏈環相扣位置的等效直徑要增大數倍。這容易導致鏈環的頂部和肩部出現淬不透現象，而這些位置恰恰是圓環鏈受力最為復雜和惡劣的。因此，保證高的淬透性是制備大規格和超大規格礦用圓環鏈鋼最重要的一個環節。

添加硼能顯著提高鋼的淬透性。但硼的最佳添加量非常少，在實際生產中難以控制，并且硼容易在偏析帶聚集，形成硼鐵化合物而降低鋼的韌性。增加錳含量也會提高鋼的淬透性，但錳會增大晶粒增長趨勢，對焊縫晶粒尺寸控制不利。其它提高淬透性的元素，鎳的價格很昂貴，碳和硅都會降低焊接性能。因此調整合金元素含量來提高高強度礦用圓環鏈鋼的淬透性，在技術性和經濟性上講是困難的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種效果好的提高高強度礦用圓環鏈鋼淬透性能的淬火方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：所述高強度礦用圓環鏈鋼加熱到Ac3+10～Ac3+40℃，保溫后淬入水中。

本發明所述高強度礦用圓環鏈鋼為23MnNiMoCrA鋼或20NiCrMoA鋼。

本發明的理由或原理如下：現有技術中，本領域技術人員認為，淬火前的加熱溫度越高，奧氏體化就越充分，這對鋼的淬透性有利；淬火前的加熱溫度越高，奧氏體晶粒尺寸就越大，晶界面積就越少，減少了非馬氏體相變的形核位置，這也對鋼的淬透性有利。因此，目前高強度礦用圓環鏈鋼淬火前加熱溫度大都為850～900℃，在Ac3以上50～80℃。

然而，發明人認為，淬火前的加熱溫度越高，鋼中所含的熱量就越多，在淬火時需要散去的熱量也就越多；散熱時間長，降溫速度慢，這對鋼的淬透性有害。提高淬火加熱溫度所帶來的有利或有害影響，在不同鋼中的顯著程度不同。對于高強度礦用圓環鏈鋼，例如23MnNiMoCrA鋼和20NiCrMoA鋼，屬于低碳低合金鋼，奧氏體化很容易充分，對淬火前加熱溫度要求不高。而且，大規格高強度礦用圓環鏈鋼在淬火時，非馬氏體相變主要是下貝氏體轉變；下貝氏體轉變的形核位置對晶界的依賴性很低。發明人認為，對于高強度礦用圓環鏈鋼，較低的淬火溫度對淬透性有利。因此，本發明的淬火加熱溫度為Ac3以上10～40℃。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明創新性的降低高強度礦用圓環鏈鋼的淬火溫度，在不必對鋼的成分進行調整的情況下，顯著提高了高強度礦用圓環鏈鋼的淬透性。本發明具有成本低、工藝簡單、在生產中容易實施等特點。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1－3：本提高高強度礦用圓環鏈鋼淬透性能的淬火方法具體工藝如下。

所述高強度礦用圓環鏈鋼為23MnNiMoCrA鋼，其重量百分含量成分組成為：碳0.23%，硅0.21%，錳1.26%，鉻0.45%，鎳1.03%，鉬0.52%，鋁0.03%，磷0.009%，硫0.005%，其余為鐵。采用膨脹法測得其Ac3溫度為784℃，淬火加熱溫度設定為Ac3以上10～40℃，即794～824℃。