一种采煤机低温型行走箱的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种采煤机行走箱的加工方法，特别是采煤机低温型行走箱的加工方 法，属于金属材料加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 采煤机行走箱担负着整个采煤机装机在刮板运输机上的行走任务，并和平滑靴一 起支撑整个采煤机，它的可靠性直接影响着采煤机在井下的工作情况。煤炭采掘装备的工 作环境十分恶劣，常常在非常寒冷（-40~-20°C)的地区使用（我国在西北、东北具有丰富 的煤炭资源，行走箱要承受非常大的载荷，对壳体材料的低温冲击韧度有较高的要求，而且 随着我国工业技术的不断发展，对材料强韧性的要求也越来越高。对采煤机行走箱在高寒 地带使用损坏断面和内在材质性能的分析表明，使用环境温度的降低，使得材料力学性能， 特别是低温冲击性能大幅度下降，甚至低于材料的许用性能极限，是在低温恶劣环境下导 致设备断裂、脆化的主要原因。另一方面，低温环境下材料的尺寸稳定性降低，破坏了箱体 尺寸的设计要求，严重影响采煤机运行的可靠性和稳定性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种可以提高材料低温韧度，改善低温冲击性能，大幅提高 使用寿命的大采煤机低温型行走箱的加工方法。
[0004] 为实现上述发明目的，本发明的技术方案是这样的：一种采煤机低温型行走箱的 加工方法，其特征在于包括如下步骤：
[0005] 步骤一：将原材料按如下质量百分比组分配料C:0. 30~0.37 %、Cr:0. 8.~ 1. 20%、Si :0? 30 ~0? 50%、Mn :0? 50 ~0? 80%、P :0 ~0? 015%、S :0 ~0? 010%，其余为 Fe，对入炉原辅材料的浇注系统进行充分干燥、清洁，电弧炉进行熔炼，将钢水进行真空脱 气精炼，而后进彳丁树脂砂砂型铸造；
[0006] 步骤二：对铸件保温72小时开箱并初步落砂然后带热进炉进行消应力退火；
[0007] 步骤三：对消应力退火后的铸件进行带温不小于250°C的切割浇冒口，然后进行 软化退火；
[0008] 步骤四：对软化退火后的铸件进行高温扩散退火并进行细化晶粒处理；
[0009] 步骤五：对步骤四获得的箱体铸件进行机械加工；
[0010] 步骤六：对机械加工后的箱体铸件进行后续热处理，所述后续热处理为将箱体铸 件加热至770~815°C保温3~6小时后淬火水基淬火液冷却，最后加热至550~620°C回 火保温4~7小时水基冷却到室温；
[0011] 步骤七：对后续热处理后的箱体进行精加工至技术要求尺寸得到行走箱成品。
[0012] 优选的，所述步骤二中消应力退火就是将铸件加热至650~680°C保温6~9小时 然后炉冷至350°C以下出炉。
[0013] 优选的，所述步骤三中软化退火是将铸件加热至630~670°C保温6~8小时后空 冷。
[0014] 优选的，所述步骤四中高温扩散退火是将铸件加热至980~1050°C保温10~12 小时然后炉冷至350°C以下，所述细化晶粒处理是将铸件加热至850~890°C保温4~7小 时后空冷，再将铸件加热至600~650°C保温4. 5~7. 5小时后空冷。
[0015] 箱体材料的性能是由金相组织决定的，这取决于化学成分、冶炼方式及热处理工 艺。本发明通过各热处理工艺特别是后续热处理亚温工艺参数的选择，有效控制了奥氏体 的晶粒等级并处于9级以上，细化晶粒，晶界增多，单位界面上有害杂质元素含量降低，对 强韧性增加非常有利，特别是明显降低缺口敏感性。
[0016] 本发明所述的一种采煤机低温型行走箱的加工方法的优点在于，箱体铸件化学成 分组成合理，调质硬度HB220~260,抗拉强度保持在740~780Mpa，屈服强度500~600Mpa 延伸率25~35%，断面收缩率48~65% 20°C冲击功达到80~100J，-20°环境下45~ 48J，-40°环境下28~32J整体力学性能优异，低温冲击性能特出，有效提高使用寿命。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0018] 实施例1 :
[0019] -种采煤机低温型行走箱的加工方法，其特征在于包括如下步骤：
[0020] 步骤一：将原材料按如下质量百分比组分配料C:0. 30、Cr:0. 8%、Si:0. 30%、Mn: 0. 50%、P :0. 015%、S :0. 010%，其余为Fe，对入炉原辅材料的浇注系统进行充分干燥、清 洁，电弧炉进行熔炼，冶炼后经过真空脱气精炼炉进行真空脱气处理，脱氧脱硫提高钢水纯 净度，而后进行树脂砂砂型铸造；
[0021] 步骤二：对铸件保温72小时开箱并初步落砂然后带热进炉进行消应力退火，所述 消应力退火就是将铸件加热到650°C保温6小时然后炉冷到350°C以下出炉；
[0022] 步骤三：对消应力退火后的铸件进行带温不小于250°C的切割浇冒口，然后进炉 进行630°C保温6小时的软化退火；
[0023] 步骤四：对软化退火后的铸件进行高温扩散退火并进行细化晶粒处理等预先热处 理，所述扩散退火的目的是消除铸件树枝状晶和晶内偏析，将铸件加热至980°C保温10小 时然后炉冷至350°C以下，所述细化晶粒处理是为得到细晶粒组织，将铸件加热至850°C保 温4小时后空冷，并将铸件加热至600°C保温4. 5小时后空冷；
[0024] 步骤五：对预先热处理后箱体铸件进行机械加工；
[0025] 步骤六：对机械加工后的箱体铸件进行后续热处理，所述后续热处理为将箱体铸 件加热至770°C保温5小时后淬火水基淬火液冷却，最后加热至550°C回火保温7小时水基 淬火液冷却到室温；
[0026] 步骤七：对后续热处理后的箱体进行精加工至技术要求尺寸得到行走箱成品。
[0027] 本实施例得到的齿轮成品金相组织及力学性能见表1、表2
[0028]
[0029] 表1 :实施例1金相组织
[0030]
[0031] 表2实施例1力学性能
[0032] 实施例2:
[0033] -种采煤机低温型行走箱的加工方法，其特征在于包括如下步骤：
[0034] 步骤一：将原材料按如下质量百分比组分配料C :0. 37%、Cr :1. 0%、Si :0. 35%、 Mn :0. 6%、P :0. 010%、S :0. 08%，其余为Fe，对入炉原辅材料的浇注系统进行充分干燥、清 洁，电弧炉进行熔炼，冶炼后经过真空脱气精炼炉进行真空脱气处理，脱氧脱硫提高钢水纯 净度，而后进行树脂砂砂型铸造；
[0035] 步骤二：对铸件保温72小时开箱并初步落砂然后带热进炉进行消应力退火，所述 消应力退火就是将铸件加热到650°C保温9小时然后炉冷到350°C以下出炉；
[0036] 步骤三：对消应力退火后的铸件进行带温不小于250°C的切割浇冒口，然后进炉 进行640 °C保温8小时软化退火；
[0037] 步骤四：对软化退火后的铸件进行高温扩散退火并进行细化晶粒处理等预先热处 理，所述扩散退火的目的是消除铸件树枝状晶和晶内偏析，将铸件加热至980°C保温12小 时然后炉冷至350°C以下，所述细化晶粒处理是为得到细晶粒组织，将铸件加热至860°C保 温7小时后空冷，并将铸件加热至620°C保温5. 5小时后空冷；