專利名稱：一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬工件熱處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝。
背景技術(shù)：
鑿巖機(jī)釬尾工作時(shí)，其尾部端面直接承受鑿巖機(jī)活塞的沖擊接觸，將活塞運(yùn)動(dòng)的沖擊功從釬尾尾端傳遞到釬桿及釬頭，從而進(jìn)行鑿巖作業(yè)。同時(shí)，釬尾零件的花鍵處，在鑿巖機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)套的帶動(dòng)下傳遞扭距，使整個(gè)釬具系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)。釬尾的內(nèi)孔，受快速流水的沖刷，以及礦山鑿巖的潮濕環(huán)境，釬尾是在有礦水腐蝕條件下工作的。因此釬尾的工作環(huán)境復(fù)雜，質(zhì)量要求高。目前用于礦山開采、土方工程的鑿巖機(jī)釬尾在熱處理生產(chǎn)過程中大部分采用滲 碳(滲層深度0. 8-1. Omm)—淬火(820°C )—低溫回火(200°C )工藝，工藝簡(jiǎn)單，釬尾疲勞壽命低、耐磨性能差，從而造成釬尾在使用過程中，脆性破損頻繁，尾部端面損壞嚴(yán)重，疲勞壽命短，嚴(yán)重影響了使用效果。釬尾的平均壽命僅達(dá)到1000米/支。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種可顯著提高釬尾使用壽命的鑿巖機(jī)釬尾熱處理方法。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，包括如下工藝步驟
(1)碳氮共滲；
(2)高溫回火；
(3)—次高溫淬火；
(4)二次亞溫淬火；
(5)低溫回火；
(6)噴丸處理。碳氮共滲步驟中，以氨氣為滲氮?jiǎng)?；以煤油為滲碳劑。高溫回火步驟中，回火溫度為700°C。一次高溫淬火步驟中，淬火溫度為910°C -920°C。二次亞溫淬火步驟中，淬火溫度為810°C -820°C。低溫回火步驟中，回火溫度為200°C。碳氮共滲具體過程如下爐溫930°C時(shí)裝入工件，以3. 3L/min的速率通入氨氣直至工件出爐；裝入工件后控制煤油滴量為65D/min，保溫8小時(shí)；然后降低煤油滴量至40D/min,保溫5小時(shí)；降低爐溫至780°C，控制煤油滴量為30D/min，保溫5小時(shí)；工件出爐冷卻。(文中“D/min”表示“滴/分鐘”，下同)
相比于單一滲碳，碳氮共滲的滲層表面具有更高的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，同時(shí)氮降低了奧氏體形成溫度，可以在較低溫度下進(jìn)行共滲。另外碳氮共滲的滲速較快，縮短了工藝周期。具體地，采用930°C _780°C的分段碳氮共滲工藝，可在釬尾表面層形成硬而脆的碳氮化合物組織，共滲層深度達(dá)到2. 0-2. 4mm,面層含碳量0. 8-1. 0%，面層含氮量0. 2-0. 4%，表面硬度可達(dá)到62-64HRC ;從而明顯提高了釬尾耐磨性與接觸疲勞強(qiáng)度。碳氮共滲后，增加高溫回火工藝，700°C鹽浴爐內(nèi)保溫0.5小時(shí)，油冷，從而減少表面殘余奧氏體數(shù)量。一次淬火時(shí)提高淬火溫度，溫度為910°C _920°C，保溫10分鐘，油淬，獲得板條馬氏體組織。二次亞溫淬火時(shí)采用810°C _820°C，保溫10分鐘，油淬，進(jìn)一步細(xì)化晶粒。200°C低溫回火從而減少殘余應(yīng)力，采用噴丸處理使釬尾表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，這對(duì)抑制釬尾疲勞裂紋的產(chǎn)生有重要意義。綜上，本發(fā)明的有益效果在于明顯提高釬尾的疲勞壽命、耐磨性能、表面硬度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，從而避免了釬尾在使用過程中脆性破損頻繁、尾部端面損壞嚴(yán)重，疲勞壽命短的缺陷；采用本發(fā)明工藝處理的釬尾的平均壽命達(dá)到2900米/支；適用范圍廣，可適用于各種規(guī)格型號(hào)釬尾的熱處理。
具體實(shí)施方式
一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，包括如下工藝步驟
(I)碳氮共滲以氨氣為滲氮?jiǎng)?，以煤油為滲碳劑；爐溫930°C時(shí)裝入工件，以3. 3L/min的速率通入氨氣直至工件出爐；裝入工件后控制煤油滴量為6ro/min，保溫8小時(shí)，然后降低煤油滴量至40D/min，保溫5小時(shí)，此階段為強(qiáng)滲階段；降低爐溫至780°C，控制煤油滴量為30D/min，保溫5小時(shí)，此階段為擴(kuò)散階段；工件出爐冷卻。(2)高溫回火在700°C下將工件于鹽浴爐內(nèi)保溫0. 5小時(shí)，油冷，從而減少表面殘余奧氏體數(shù)量；
(3)一次高溫淬火；淬火溫度為910°C _920°C，淬火時(shí)間10分鐘，油淬，獲得板條馬氏體組織。(4) 二次亞溫淬火淬火溫度為810°C _820°C，淬火時(shí)間10分鐘，油淬，進(jìn)一步細(xì)化晶粒。(5)低溫回火；回火溫度200°C，減小工件淬火時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；
(6)噴丸處理，在釬尾表層產(chǎn)生一殘余壓應(yīng)力層。經(jīng)測(cè)定，采用上述工藝方法處理得到的釬尾具有如下技術(shù)指標(biāo)碳氮共滲層深度為2. 3mm，面層含碳量0. 9%，面層含氮量0. 4%，表面硬度為623HRC ;使用壽命達(dá)到3000米/支。
權(quán)利要求
1.一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，包括如下工藝步驟 (1)碳氮共滲； (2)高溫回火； (3)—次高溫淬火； (4)二次亞溫淬火； (5)低溫回火； (6)噴丸處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，其特征在于，碳氮共滲步驟中，以氨氣為滲氮?jiǎng)?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，其特征在于，碳氮共滲步驟中，以煤油為滲碳劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，其特征在于，高溫回火步驟中，回火溫度為700°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，其特征在于，一次高溫淬火步驟中，淬火溫度為910°C -920°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，其特征在于，二次亞溫淬火步驟中，淬火溫度為810°C -820°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，其特征在于，低溫回火步驟中，回火溫度為200°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，其特征在于，碳氮共滲具體過程如下爐溫930°C時(shí)裝入工件，以3. 3L/min的速率通入氨氣直至工件出爐；裝入工件后控 制煤油滴量為6ro/min，保溫8小時(shí)；然后降低煤油滴量至40D/min，保溫5小時(shí)；降低爐溫至780°C，控制煤油滴量為30D/min，保溫5小時(shí)；工件出爐冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑿巖機(jī)釬尾熱處理工藝，包括如下工藝步驟(1)碳氮共滲；(2)高溫回火；(3)一次高溫淬火；(4)二次亞溫淬火；(5)低溫回火；(6)噴丸處理。其中，碳氮共滲步驟中，以氨氣為滲氮?jiǎng)?以煤油為滲碳劑。高溫回火步驟中，回火溫度為700℃一次高溫淬火步驟中，淬火溫度為910℃-920℃。二次亞溫淬火步驟中，淬火溫度為810℃-820℃。低溫回火步驟中，回火溫度為200℃。利用本發(fā)明能夠明顯提高釬尾的疲勞壽命、耐磨性能、表面硬度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)；采用本發(fā)明工藝處理的釬尾的平均壽命可達(dá)到2900米/支；適用范圍廣，可適用于各種規(guī)格型號(hào)釬尾的熱處理。
文檔編號(hào)C21D1/18GK102776520SQ20121027433
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者任永謙, 李琦, 梁友乾, 溫濤, 王亞虎, 王晨 申請(qǐng)人:西北礦冶研究院