专利名称：201不锈钢中底生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及劳保鞋钢中底生产工艺，尤其涉及一种201不锈钢中底生产工艺，该工艺能利用价格低廉的201不锈钢生产出高强度、高韧性、防硬物和尖锐物刺戳的不锈钢中底。
背景技术：
随着社会的发展，劳动类别逐渐增多，劳动现场越来越复杂，劳动者作业安全受到越来越大的挑战，劳动者经常要在杂物、碎物、潮温、高温的现场进行作业，因此要直接面对脚部被刺伤、扎伤、戳伤、烫伤、割伤、磨伤、烧伤等危险，其中脚底由于直接与现场地面接触，受伤可能最高，因此必须对劳动者的脚部进行有效保护，才能保障作业者的人身安全。 在鞋底制作过程中，采用不锈钢中底的方式被广泛采用。目前国内外市场均采用301不锈钢，301不锈钢易加工、抗锈性能好，因此一直以来广泛使用，但其材料成本一直居高不下， 因此制作出来的劳保安全鞋价格很高。因此采用更低成本的材料代替301开发新型不锈钢中底的意义不言而喻，并成为钢中底产品研究的热点。国内目前有采用超纤维代替不锈钢制作中底，超纤维中底具有轻便、易弯折等优点，但其在抗刺穿等性能上远不能达到国际安全鞋防护标准要求。目前有厂家开始研究201不锈钢中底，但由于201不锈钢特性与301钢有较大差异，在冲轧成型等工艺控制上难度更大，因此产品在强度、韧性等性能上始终无法满足要求，目前国际与国内市均尚未见其他不锈钢中底产品达到国际EN12568 :1998和CSA 标准。本发明将提供一种新型的201不锈钢加工工艺，由此工艺生产的不锈钢中底在刺穿强度、曲折等性能均基本达到国际EN12568 1998和CSA标准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的201不锈钢中底生产工艺，该工艺以价格更为低廉的201不锈钢为原料，能生产出成本低、高强度、高韧性、防硬物和尖锐物刺戳的不锈钢中底。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为201不锈钢中底生产工艺，其特征是包含如下步骤
(1)通过液压成型方法将待成型的不锈钢中底毛坯件加工成型；
(2)对步骤(1)中得到的不锈钢成型件进行表面渗金属处理得到不锈钢成型件；
(3)对步骤(2)中得到的不锈钢成型件进行退火处理，退火工序包括加热工序和冷却
工序；
(4)用防锈涂料喷涂步骤(3)得到的不锈钢成型件的表面。步骤(1)由液压成型模具完成，将待成型的不锈钢中底毛坯件放置于模具内； 关闭模具而封闭待成型的不锈钢中底毛坯件；之后将高压流体导入模具内部而使不锈钢中底毛坯件延展压靠模具内的凹模内表面以完成成型；所述的高压流体工作压力为 IO-IOOMPa0
步骤(2)通过物理气相沉积法进行表面渗金属处理，用高能密度的金属镀覆粒子撞击不锈钢成型件；所述的金属为铬和镍。步骤(3)由退火炉完成，分为预热段、加温段和高温段，预热段温度设定为 1050°C，加温段温度设定为1080°C，高温段温度设定1100°C。步骤(3)中冷却工序使用的冷却介质为水，冷却水温不允许高于70°C，最理想温度控制在40-65°C。步骤(3)中将不锈钢成型件放置于传送带上，由电机控制传送带移动速度；当待退火的不锈钢成型件厚度低于0. 5mm时，调整电机转速控制在400r/min，当不锈钢成型件厚度为0. 5mm-1. Omm之间，调整电机转速在200r/min，当不锈钢成型件厚度大于1. 0mm，调整电机转速控制在120r/min。本发明的有益效果通过液压成型获得的不锈钢成型件表面更为光滑、内部应力更小；对不锈钢成型件进行表面渗铬、镍处理，增加了其硬度和韧性；继续对不锈钢成型件进行退火热处理，亦提高其硬度和韧性、消除冲压形成的内部应力；通过对不锈钢成型件表面喷涂防锈涂料，增强其耐腐蚀性。
图1为本发明的201不锈钢中底生产工艺的主要步骤流程图。
具体实施例方式图1为本发明的优选实施例，下面结合附图对本发明作进一步描述。本发明的以价格低廉的201不锈钢为原料，以待成型的201不锈钢中底毛坯件为初始工件。参照图1，201不锈钢中底生产工艺，其特征是包含如下步骤
(1)通过液压成型方法将待成型的不锈钢中底毛坯件加工成型；
(2)对步骤(1)中得到的不锈钢成型件进行表面渗金属处理得到不锈钢成型件；
(3)对步骤(2)中得到的不锈钢成型件进行退火处理，退火工序包括加热工序和冷却工
序；
(4)用防锈涂料喷涂步骤(3)得到的不锈钢成型件的表面。步骤(1)由液压成型模具完成，操作时，将待成型的不锈钢中底毛坯件放置于模具内；关闭模具而封闭待成型的不锈钢中底毛坯件；之后将高压流体(水或者油)导入模具内部而使不锈钢中底毛坯件延展压靠模具内的凹模内表面以完成成型；凹模内表面制成需要成型的不锈钢中底的形状；高压流体工作压力为lO-lOOMPa，当高压流体工作压力为15MPa 时，流体冲压毛坯件的时间约为10s-30s，当流体工作压力更大时，冲压所需的时间也相应减少。使用液压成型技术，由于液体在成型过程中冷却作用，使工件被“冷作强化”，获得比一般冲压加工更高的工件强度，这使得允许采用更薄的板材，使初始工件更轻量化；
工件外表面只与压力流体接触，加压过程较平缓，工件成形变化均勻，可获得勻称的压力分布，从而获得较为平滑的外表面和较小的内部应力。步骤(2)通过物理气相沉积法进行表面渗金属处理，用高能密度的金属镀覆粒子 (由特定设备生成)撞击不锈钢成型件，所述的金属为铬和镍，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，镍能提高不锈钢成型件的强度，而又提高塑性和韧性；物理气相沉积是承袭化学气相沉积提高表面性能的优点，克服高温等缺点而发展起来的，主要有真空蒸镀、真空溅射和离子镀等方法。物理气相沉积的共同特点是用高能密度的镀覆粒子撞击工件，释放的能量使工件发热，但一般不超过600°C，故工件畸变小。步骤(3)由退火炉完成，分为预热段、加温段和高温段，预热段温度设定为 1050°C，加温段温度设定为1080°C，高温段温度设定1100°C，分段式升温热处理的效果更好；冷却介质为水，冷却水温不允许高于70°C，最理想温度控制在40-65°C，当冷水水温高于70°C时，立即向冷却水池加入温度更低的冷却水，这样的冷却方式能获得高强度的工件。步骤(3)中将不锈钢成型件放置于传送带上，由电机控制传送带移动速度；不同厚度的不锈钢成型件所需加热时间不同，厚度越高时间越长，相应地电机转速就越小，当待退火的不锈钢成型件厚度低于0. 5mm时，调整电机转速控制在400r/min，当不锈钢成型件厚度为0. 5mm-1. Omm之间，调整电机转速在200r/min，当不锈钢成型件厚度大于1. 0mm，调整电机转速控制在120r/min。步骤(4)所述的防锈涂料为环氧涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、氯磺化聚乙烯涂料、高氯化聚乙烯涂料、聚硅氧烷涂料、氟树脂涂料等具有防锈防腐蚀功能的材料。采用热喷涂技术，利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到不锈钢成型件的表面。上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围。
权利要求
1.201不锈钢中底生产工艺，其特征是包含如下步骤(1)通过液压成型方法将待成型的不锈钢中底毛坯件加工成型；(2)对步骤(1)中得到的不锈钢成型件进行表面渗金属处理得到不锈钢成型件；(3 )对步骤(2 )中得到的不锈钢成型件进行退火处理，退火工序包括加热工序和冷却工序；(4)用防锈涂料喷涂步骤(3)得到的不锈钢成型件的表面。
2.根据权利要求1所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是步骤(1)由液压成型模具完成，将待成型的不锈钢中底毛坯件放置于模具内；关闭模具而封闭待成型的不锈钢中底毛坯件；之后将高压流体导入模具内部而使不锈钢中底毛坯件延展压靠模具内的凹模内表面以完成成型。
3.根据权利要求1所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是步骤(2)通过物理气相沉积法进行表面渗金属处理，用高能密度的金属镀覆粒子撞击不锈钢成型件。
4.根据权利要求1所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是步骤(3)由退火炉完成，加热工序分为预热段、加温段和高温段，预热段温度设定为1050°C，加温段温度设定为 10800C，高温段温度设定1100°C。
5.根据权利要求1所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是步骤(3)中将不锈钢成型件放置于传送带上，由电机控制传送带移动速度；当待退火的不锈钢成型件厚度低于 0. 5mm时，调整电机转速控制在400r/min，当不锈钢成型件厚度为0. 5mm-1. Omm之间，调整电机转速在200r/min，当不锈钢成型件厚度大于1. 0mm，调整电机转速控制在120r/min。
6.根据权利要求1所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是所述的冷却工序使用的冷却介质为水，冷却水温不允许高于70°C。
7.根据权利要求1所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是所述的冷却工序使用的冷却介质为水，冷却水温控制在40-65°C。
8.根据权利要求2所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是所述的高压流体工作压力为 10-100MPa。
9.根据权利要求3所述的201不锈钢中底生产工艺，其特征是所述的金属为铬和镍。
全文摘要
本发明涉及劳保鞋钢中底生产工艺，尤其涉及一种201不锈钢中底生产工艺，包含如下步骤(1)通过液压成型方法将待成型的不锈钢中底毛坯件加工成型；(2)对步骤(1)中得到的不锈钢成型件进行表面渗金属处理得到不锈钢成型件；(3)对步骤(2)中得到的不锈钢成型件进行退火处理，退火工序包括加热工序和冷却工序；(4)用防锈涂料喷涂步骤(3)得到的不锈钢成型件的表面。本发明的有益效果通过液压成型获得的不锈钢成型件表面更为光滑、内部应力更小；对不锈钢成型件进行表面渗铬、镍处理，增加了其硬度和韧性；继续对不锈钢成型件进行退火热处理，亦提高其硬度和韧性、消除冲压形成的内部应力；通过对不锈钢成型件表面喷涂防锈涂料，增强其耐腐蚀性。
文档编号A43D31/00GK102423168SQ201110344738
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者钱琴超 申请人:昆山龙鹰金属制品有限公司