本发明属于材料的表面处理技术领域,具体涉及电力行业输电线路金具的表面耐磨工艺。
背景技术:
35#、45#、40Cr、35CrMo等钢及可锻铸铁(珠光体可锻铸铁)是输电线路金具常用制造材料,在锻后空冷、正火、调质或铸态使用,由于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。
火焰淬火是利用可燃性气体产生的火焰将工件表面快速加热,随后快速冷却,使工件表面淬火为马氏体,心部仍然为原来组织。通过火焰淬火,工件表面硬度、耐磨性能显著的提高,而心部仍保持原来要求的性能。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种35#、45#、40Cr、35CrMo等钢及可锻铸铁(珠光体可锻铸铁)等输电线路金具表面火焰淬火方法,旨在解决输电线路金具耐磨性差的问题。
本发明包括以下工艺步骤:
1)金具件局部加热:将金具件需耐磨处在可燃性火焰喷头下进行移动式加热;
2)淬火:将金具件局部加热后投入水或油中冷却;
3)回火:对淬火后的金具件进行低温回火。
本发明淬火后应立即进行低温回火,以降低残留应力和脆性,而尽量不降低高硬度。
本发明在35#、45#、40Cr、35CrMo等钢及可锻铸铁(珠光体可锻铸铁)等输电线路金具局部表面形成硬化层,表面硬度由30HRC以下可提高至 50HRC以上,金具件局部表面耐磨性提高。该工艺简单,可以有效的提高输电线路金具的表面硬度和耐磨性,保证金具使用的可靠性,延长使用寿命,可保障输电线路金具的使用可靠性。
另外,本发明所述金具件的淬火加热温度为900~1000℃。火焰淬火的加热速度较快,淬火加热温度也较普通淬火高得多,一般在所淬火工件材料Ac3+100℃以上。温度过低,淬火效果不好,温度过高,则晶粒会过分粗大。
火焰焰心距金具件表面的距离为1~3mm。这样可获得较均匀的加热层,较高的加热率。
所述淬火时水或油的温度为10~25℃。水温过低易淬裂,过高淬火硬度会降低。
通常,当金具件材料为碳钢时,以水冷却;当金具件材料为合金钢时,以油冷却。
所述低温回火温度为180~200℃。低温回火可以淬火应力和脆性,并且保持较高的硬度。
具体实施方式
实施例一 :一种45#钢碗头挂板的火焰淬火工艺,包括以下工艺步骤 :
1)局部加热:将碗头挂板易磨损处在900℃可燃性火焰喷头下进行加热处理,火焰焰心距金具件表面的距离约为1~3mm,火焰移动速度约为100mm/min。
2)淬火:加热后将其投入15-20℃水中冷却。
3)回火:对局部表面淬火后的碗头挂板进行180℃的回火。
该碗头挂板经热处理之后,火焰淬火处表面金相组织为回火马氏体,心部为原始组织(铁素体+珠光体或回火索氏体),表面硬度为 50HRC以上。
实施例二 :一种40Cr钢U型挂环件的火焰淬火工艺,包括以下工艺步骤 :
1)局部加热:将U型挂环易磨损处在920℃可燃性火焰喷头下进行加热处理,火焰焰心距金具件表面的距离约为 2mm,火焰移动速度约为50mm/min。
2)淬火:加热后将其投入油中冷却,油温为20~25℃。
3)回火:对局部表面淬火后的U型挂环进行200℃的回火。
该U型挂环经热处理之后,火焰淬火处表面金相组织为回火马氏体,心部为原始组织(回火索氏体),表面硬度为 50HRC以上。
实施例三:一种珠光体可锻铸铁悬垂金具的火焰淬火工艺,包括以下工艺步骤 :
1)局部加热:将悬垂金具易磨损处在1000℃可燃性火焰喷头下进行加热处理,火焰焰心距金具件表面的距离约为2mm,火焰移动速度约为50mm/min。
2)淬火:加热后将其投入10~20℃油中冷却。
3)回火:对局部表面淬火后的悬垂金具进行190℃的回火。
该垂悬金具经热处理之后,火焰淬火处表面金相组织为回火马氏体+团絮状石墨,心部为原始组织(珠光体+团絮状石墨),表面硬度为 50HRC以上。