[发明专利]一种高性能耐磨输电线路金具及其热处理工艺

说明书

本发明涉及一种高性能耐磨输电线路金具及其热处理工艺，属于合金材料及热处理技术领域。金具由20SiMn2MoVA钢制成，热处理工艺包括以下工艺步骤：1）将金具件需要耐磨处涂上一层渗碳膏剂和一层保护剂并烘干；2）将金具件在910℃～930℃加热保温后油淬冷至室温；3）对淬火后的金具件进行200～220℃低温回火。本发明可以使金具的屈服强度达到R_p0.21230MPa以上，抗拉强度达Rm 1450MPa以上，‑40℃冲击吸收能量达到KV₂35J以上，膏剂渗碳处的硬度可达58HRC以上。

技术领域

本发明涉及电力行业输电线路金具的材料及热处理工艺，具体是一种高性能耐磨输电线路金具及其热处理工艺，属于合金材料及热处理技术领域。

背景技术

目前钢制输电线路金具的制造材料有35#、45#、40Cr、35CrMo等钢，在锻后空冷、正火或调质态使用，由于这些材料制造的输电线路金具强度不高，低温性能较差，不能满足超高压、特高压输电线路以及低温地区等特殊环境输电线路的使用要求。这些材料制造的输电线路金具表面硬度较低，耐磨性能较差，使用过程中局部表面容易产生磨损，导致金具的使用寿命降低，检修周期缩短，输电线路使用可靠性下降，运行维护成本升高，影响电网安全稳定运行和可靠供电。研发高强度并且低温性能好的金具对推动我国电力金具的发展具有重要的作用。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种具有较高性能的耐磨线路金具—高性能耐磨输电线路金具及其热处理工艺。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：一种高性能耐磨输电线路金具，其特征是，该金具由合金钢20SiMn2MoVA钢制成。

上述高性能耐磨输电线路金具的热处理工艺，其特征是，包括以下步骤：

1）局部膏剂渗碳并淬火：在20SiMn2MoVA钢制成的金具件需要耐磨的部位涂上一层渗碳膏剂，待烘干后再在膏剂层表面涂一层保护剂（保护剂为高温抗氧化脱碳涂料），自然干燥；然后将金具件在910℃～930℃的淬火炉中进行加热保温，而后投入淬火油中淬火，冷却至室温；

2）回火：步骤1) 处理后，将金具件放入回火炉进行200～220℃低温回火。

步骤1）中，金具件的单件加热保温时间为1.3min/mm～1.5min/mm，淬火油的温度为10～30℃。

回火处理后的金具获得的屈服强度可达R_p0.2 1230MPa，抗拉强度可达Rm1450MPa，-40℃冲击吸收能量可达KV₂ 35J，膏剂渗碳处的硬度可达58HRC以上。

20SiMn2MoVA钢是一种低碳合金钢，钢的质量百分比化学成分为：0.17～0.23%C、0.90～1.20%Si、2.20～2.60%Mn、0.30～0.40%Mo、0.05～0.12%V、≤0.025%S、≤0.025%P，余量为Fe。20SiMn2MoVA钢通过淬火低温回火得到低碳马氏体组织使用可获得高的强韧性，在输电线路金具中的使用未见有报道。

本发明中，膏剂渗碳和淬火是同时进行的，利用淬火加热同时进行膏剂渗碳。步骤1中奥氏体化加热温度910℃～930℃，20SiMn2MoVA钢Ac₃为845℃，加热温度过低，奥氏体化不充分，膏剂渗碳也会受影响，而过高导致奥氏体晶粒粗化，均不利于获得目标组织和性能。