[发明专利]一种提高耐磨钢表面硬度均匀性的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨钢技术领域，特别涉及一种提高耐磨钢表面硬度均匀性的热处理方法。

背景技术

众所周知，全世界每年有三分之一到二分之一的材料会因为磨损而消耗掉。而在目前的耐磨材料中，耐磨钢的使用最为广泛，常制成工程机械、矿山机械、煤矿机械、破碎机等机械零件广泛地应用于冶金、矿山、建材、电力、铁路和军事等各个部门中，如推土机，装载机，挖掘机，自卸车及各种矿山机械、抓斗、堆取料机、输料弯曲结构、破碎机颚板、破碎壁、轧臼壁、拖拉机履带板、风扇磨冲击板和铁路道岔等。很多关键部件在使用过程中会发生磨损而被迫失效报废，最重要的是由于制作这些部件的材料的耐磨性差，造成在使用后不久就会因为磨损导致失效而需要更换，由此造成了大量资源和能源上的浪费。

在耐磨钢应用领域，与工况相适应的良好的耐磨性能一直是科技工作者及机械制造商追求的目标。国外耐磨钢的开发与应用发展很快，发达国家的一些钢铁公司已经有了自己的系列产品和标准，其成品板在保证高硬度、高耐磨性的同时，钢板硬度均匀性及不平度优异。如瑞典奥克隆德的HARDOX系列、德国蒂森克虏伯的XAR系列等，能够稳定供应HB330～500各级别表面硬度均匀性高、不平度控制水平高的耐磨钢产品，并为大多数使用环境提出适当的解决方案，并在高磨损环境中得到了成功的应用。

随着国民经济的快速发展，我国耐磨钢领域的技术发展取得了长足进步，国内主要钢厂如武钢、鞍钢、宝钢、南钢等中厚板厂均能够稳定供应GB/T24186系列耐磨钢板。但整体而言，国内钢厂在耐磨钢上存在两个问题：(1)国内淬火机大多采用辊缝式压力淬火机，由于辊道设备均为螺旋分水辊，这样就导致钢板表面接触的水量不均匀，造成表面存在淬火水印，硬度均匀性较差；(2)薄规格产品不平度较差，导致我国高级别、薄规格耐磨板几乎全部进口。

公布号CN102191363A，名称为一种厚度为2～15mm耐磨钢板的生产方法的中国专利申请，其采用辊缝式压力淬火机进行淬火处理，为了保证薄规格板形无疑要提高淬火机压下量，确保淬火过程中钢板不变形，这样就出现了业内无法避免的分水辊凸出部分对应钢板的位置接触水量小冷却速度低的问题，导致淬火产生水印而形成硬度不均匀的技术瓶颈。同时，该发明局限于2～15mm耐磨钢板的生产方法对于16mm以上规格产品不能满足生产。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种提高耐磨钢表面硬度均匀性的热处理方法，满足16～50mm的耐磨钢板表面无淬火水印且整张钢板硬度波动在HBW3以内的性能均匀程度高。本发明使硬度在HBW350～HBW530之间的耐磨钢，钢板不平度达到0～3mm/m，获得了回火马氏体组织的综合组织性能指标需要。

为实现上述目的，本发明所采取的具体技术方案如下：

本发明的提高耐磨钢表面硬度均匀性的热处理方法，包括如下步骤：

1)将热轧态的耐磨钢板进行抛丸处理；

2)将抛丸处理后的钢板进入辊底式连续热处理炉进行加热；

3)在螺旋辊辊缝式压力淬火机利用高压水进行淬火处理；其中，所述淬火机高压段水量为2800～3000m³/h，淬火机低压段水量为2300～2500m³/h；

4)将淬火处理后的钢板进行回火处理。

根据本发明所述的热处理方法，其中，所述步骤4)中，如果淬火处理后的钢板板形不良时，需要带温进行矫直，所述矫直需在线或下线1小时以内进行，矫直温度为室温至Mf点(马氏体转变的终止温度)内。

根据本发明所述的热处理方法，其中，本发明优选适用于厚度为16～50mm的耐磨钢板。

根据本发明所述的热处理方法，所述步骤2)中，其中优选地，加热温度为Ac3+40℃～Ac3+60℃，其中，Ac3为碳钢加热时的相变实际温度，即加热温度为在Ac3值基础上再增加40～60℃；进一步优选地，加热保温时间为1.3～2.1min/mm+(15～25)min，即按1.3～2.1min/mm加热完钢板后再保温15～25min。

根据本发明所述的热处理方法，所述步骤3)中，其中优选地，淬火机辊道速度为5～12m/min，进一步优选地，辊缝式压力淬火机压下量为0～0.3mm。

根据本发明所述的热处理方法，其中，所述步骤4)中，回火温度为150～380℃，回火保温时间15～25min。

本发明与现有技术的不同之处主要体现在以下几方面：