专利名称：延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法
技术领域：
本发明属于金属表面处理技术领域，具体是涉及一种对转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板表面进行共渗热处理，以延长其使用寿命的方法。
背景技术：
转子式混凝土喷射机是采矿工作、隧道施工及山体护坡施工中的常用设备，其主要用来实施混凝土喷射固封、固顶、固坡等工作，用量极大，缺其不可。例如，在煤矿、金属矿的开采开掘作业中，对作业采掘过的巷道必须用混凝土喷射机将混凝土浆料喷射到巷道顶板及巷道坑壁上。在隧道作业中同样如此，喷射到位的混凝土起到固护、防止塌陷，防止发生矿难的重要作用。转子体铸钢衬板是转子式混凝土喷射机上的关键而重要的机件。现有的转子体铸钢衬板是普通的铸钢件衬板，在喷射混凝土的施工作业中，由于混凝土对转子体铸钢衬板的磨粒磨损，现有的转子体铸钢衬板使用寿命十分短暂，耐磨性极差，而且容易粘结混凝土，致使上括板也极大损耗。一般来说，在施工作业中，一两天就必须更换一次转子体铸钢衬板，导致施工损耗大，使用成本高，也影响了作业进度，更换时十分麻烦。因此，需要对现有的转子体铸钢衬板进行改进，以提高其耐磨性，延长其使用寿命，确保施工质量，避免事故产生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其采用化学热处理金属表面改性技术，对转子体铸钢衬板进行硼、铬、铝共渗热处理，从而大大提高了转子体铸钢衬板的耐磨性，延长了其使用寿命，能够确保施工质量。按照本发明提供的技术方案延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其特征在于采用B-Cr-Al三元共渗剂对转子体铸钢衬板进行共渗热处理，在转子体铸钢衬板的表面形成改性层；所述共渗剂包括下述组分，各组分按重量百分比计为硼， 3% 10% ；铬，3% 5% ；铝，2% 5%，填充剂，75% 87% ；其余为活化剂；各组分经充分混合后成为粉末状的B-Cr-Al三元共渗剂。作为本发明的进一步改进，所述填充剂为碳化硅(SiC)或三氧化二铝(A1203)。作为本发明的进一步改进，所述活化剂为氟硼酸钾(KBF4)或氯化铵(NH4C1)。作为本发明的进一步改进，采用B-Cr-Al三元共渗剂对转子体铸钢衬板进行共渗热处理的具体工艺如下
(1)装箱密封按重量百分数配比取下述组分硼，39TlO% ；铬，39Γ5% ；铝，29Γ5% ；碳化硅或三氧化二铝，759Γ87% ；其余为氟硼酸钾或氯化铵；将它们混合均勻，制成约100目的粉末状的B-Cr-Al三元共渗剂；将B-Cr-Al三元共渗剂装入按一定容量设计的钢制渗箱中，然后将待处理的转子体铸钢衬板顺序竖插在B-Cr-Al三元共渗剂中，B-Cr-Al三元共渗剂与转子体铸钢衬板一层间隔一层布置，相邻转子体铸钢衬板之间保持l_2cm间距，装满后捣实，盖紧渗箱盖，并用水玻璃调制火泥密封；
(2)共渗热处理将密封后的钢制渗箱置于加热炉中加热，先升温至500°C，保温2小时，再升温至800°C，保温2小时，继续升温至960-980°C，保温4_5小时，然后停止加热，随炉降温至850°C以下，连渗箱一起出炉空冷至室温，此时可开箱取出转子体铸钢衬板。作为本发明的进一步改进，所述转子体铸钢衬板表面改性层的金相组织为 ^Β、 Fe2B和(Cr · Fe) 7C3，改性层的厚度为0. 5_3mm，表面硬度达HV0. 1 1600-2200。本发明与现有技术相比，优点在于
本发明采用化学热处理金属表面改性技术，对转子体铸钢衬板进行硼、铬、铝共渗热处理，从而大大提高了转子体铸钢衬板的耐磨性，延长了其使用寿命。在混凝土喷射施工中， 经过本发明处理后的转子体铸钢衬板上不易粘结混凝土，并大大减少了上括板的磨损，钢衬板抗磨生产，磨损性能大大提高，使用寿命提高了几十倍，高寿命、低消耗、经济效益、社会效益巨大。
图1为本发明的转子体铸钢衬板结构图。图2为图1中的A-A剖面图。
具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。实施例1
(1)装箱密封按重量百分数配比取下述组分硼，10%；铬，3% ；铝，3% ；碳化硅，79% ；氟硼酸钾，5% ；将它们混合均勻，制成100目的粉末状的B-Cr-Al三元共渗剂；将B-Cr-Al三元共渗剂装入按一定容量设计的钢制渗箱中，然后将待处理的转子体铸钢衬板1顺序竖插在B-Cr-Al三元共渗剂中，B-Cr-Al三元共渗剂与转子体铸钢衬板1 一层间隔一层布置，相邻转子体铸钢衬板1之间保持2cm间距，装满后捣实，盖紧渗箱盖，并用水玻璃调制火泥密封；
(2)共渗热处理将密封后的钢制渗箱置于加热炉中加热，先升温至500°C，保温2小时，再升温至800°C，保温2小时，继续升温至960°C，保温5小时，然后停止加热，随炉降温至850°C以下，连渗箱一起出炉空冷至室温，开箱取出转子体铸钢衬板1。处理后的转子体铸钢衬板1的结构如图1、图2所示其表面形成一层3mm厚的改性层2，该改性层2的金相组织为FeB, Fe2B和(Cr · Fe) 7C3，表面硬度达HV0. 1 2200，具有优良的耐磨性。实施例2
(1)装箱密封按重量百分数配比取下述组分硼，3% ；铬，5% ；铝，2% ；碳化硅，87% ；氟硼酸钾，3% ；将它们混合均勻，，制成100目的粉末状的B-Cr-Al三元共渗剂；将B-Cr-Al三元共渗剂装入按一定容量设计的钢制渗箱中，然后将待处理的转子体铸钢衬板1顺序竖插在B-Cr-Al三元共渗剂中，B-Cr-Al三元共渗剂与转子体铸钢衬板1 一层间隔一层布置，相邻转子体铸钢衬板1之间保持2cm间距，装满后捣实，盖紧渗箱盖，并用水玻璃调制火泥密(2)共渗热处理将密封后的钢制渗箱置于加热炉中加热，先升温至500°C，保温2小时，再升温至800°C，保温2小时，继续升温至970°C，保温5小时，然后停止加热，随炉降温至850°C以下，连渗箱一起出炉空冷至室温，开箱取出转子体铸钢衬板1。处理后的转子体铸钢衬板1的结构如图1、图2所示其表面形成一层2mm厚的改性层2，该改性层2的金相组织为FeB, Fe2B和(Cr · Fe) 7C3，表面硬度达HV0. 1 1800，具有优良的耐磨性。实施例3
(1)装箱密封按重量百分数配比取下述组分硼，8%；铬，4% ；铝，5% ；三氧化二铝，75% ； 氯化铵，8%;将它们混合均勻，，制成100目的粉末状的B-Cr-Al三元共渗剂；将B-Cr-Al三元共渗剂装入按一定容量设计的钢制渗箱中，然后将待处理的转子体铸钢衬板1顺序竖插在B-Cr-Al三元共渗剂中，B-Cr-Al三元共渗剂与转子体铸钢衬板1 一层间隔一层布置，相邻转子体铸钢衬板1之间保持2cm间距，装满后捣实，盖紧渗箱盖，并用水玻璃调制火泥密封；
(2)共渗热处理将密封后的钢制渗箱置于加热炉中加热，先升温至500°C，保温2小时，再升温至800°C，保温2小时，继续升温至980°C，保温4小时，然后停止加热，随炉降温至850°C以下，连渗箱一起出炉空冷至室温，开箱取出转子体铸钢衬板1。处理后的转子体铸钢衬板1的结构如图1、图2所示其表面形成一层0. 5mm厚的改性层2，该改性层2的金相组织为FeB, Fe2B和(Cr · Fe) 7C3，表面硬度达HV0. 1 1600，具有优良的耐磨性。
权利要求
1.延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其特征在于采用 B-Cr-Al三元共渗剂对转子体铸钢衬板(1)进行共渗热处理，在转子体铸钢衬板(1)的表面形成改性层(2)；所述共渗剂包括下述组分，各组分按重量百分比计为硼，39TlO% ；铬， 39Γ5%;铝，29Γ5%，填充剂，759Γ87%;其余为活化剂；各组分经充分混合后成为粉末状的 B-Cr-Al三元共渗剂。
2.如权利要求1所述的延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其特征在于所述填充剂为碳化硅或三氧化二铝。
3.如权利要求1所述的延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其特征在于所述活化剂为氟硼酸钾(KBF4)或氯化铵(NH4Cl)15
4.如权利要求1所述的延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其特征在于所述采用B-Cr-Al三元共渗剂对转子体铸钢衬板(1)进行共渗热处理的具体工艺如下(1)装箱密封按重量百分数配比取下述组分硼，39TlO%；铬，39Γ5% ；铝，29Γ5% ；碳化硅或三氧化二铝，759Γ87%;其余为氟硼酸钾或氯化铵；将它们混合均勻，制成粉末状的 B-Cr-Al三元共渗剂；将B-Cr-Al三元共渗剂装入按一定容量设计的钢制渗箱中，然后将待处理的转子体铸钢衬板(1)顺序竖插在B-Cr-Al三元共渗剂中，B-Cr-Al三元共渗剂与转子体铸钢衬板(1) 一层间隔一层布置，相邻转子体铸钢衬板(1)之间保持l_2cm间距，装满后捣实，盖紧渗箱盖，并用水玻璃调制火泥密封；(2)共渗热处理将密封后的钢制渗箱置于加热炉中加热，先升温至500°C，保温2小时，再升温至800°C，保温2小时，继续升温至960-980°C，保温4_5小时，然后停止加热，随炉降温至850°C以下，连渗箱一起出炉空冷至室温，此时可开箱取出转子体铸钢衬板(1)。
5.如权利要求1所述的延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其特征在于所述转子体铸钢衬板(1)表面改性层(2)的金相组织为i^B、Fe2B和(Cr · Fe) 7C3，改性层(2)的厚度为0. 5-3_，表面硬度达HV0. 1 1600-2200。
全文摘要
本发明涉及一种延长转子式混凝土喷射机转子体铸钢衬板使用寿命的方法，其特征在于采用B-Cr-Al三元共渗剂对转子体铸钢衬板进行共渗热处理，在转子体铸钢衬板的表面形成改性层；所述共渗剂包括下述组分，各组分按重量百分比计为硼，3%~10%；铬，3%~5%；铝，2%~5%，填充剂，75%~87%；其余为活化剂；各组分经充分混合后成为粉末状的B-Cr-Al三元共渗剂。本发明采用化学热处理金属表面改性技术，对转子体铸钢衬板进行硼、铬、铝共渗热处理，从而大大提高了转子体铸钢衬板的耐磨性，延长了其使用寿命，能够确保施工质量。
文档编号C23C12/02GK102534470SQ20121006659
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者陈唯明 申请人:陈唯明