專利名稱：一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電力機(jī)車上不銹鋼牽引銷的熱處理方法。
背景技術(shù)：
牽引銷是電力機(jī)車的一個(gè)重要零件，牽引銷在機(jī)車長時(shí)間運(yùn)行過程中，因牽引桿的轉(zhuǎn)動(dòng)、相互摩擦、沖擊等力的作用而出現(xiàn)磨損，呈現(xiàn)凹坑或臺階，嚴(yán)重銹蝕時(shí)會與牽引桿抱死，造成大修時(shí)牽引銷無法正常拆卸退出。傳統(tǒng)的牽引銷一般采用中碳鋼調(diào)質(zhì)后表面硬化處理，存在耐磨性差、壽命短且容易生銹導(dǎo)致拆卸困難等不足。為了提高牽引銷的使用性能，新型大功率電力機(jī)車的牽引銷主要采用X90CrMoV18不銹鋼(對應(yīng)國內(nèi)牌號9Crl8MoV鋼)制造，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 為0. 94% 的 C，17. 60% 的 Cr，1. 26% 的 Mo，0. 77% 的 Si，0. 38% 的 Mn，0. 12% 的 V。相對傳統(tǒng)中碳鋼材料的牽引銷而言，不銹鋼牽引銷不僅提高了硬度要求和深度要求，在增加耐磨性能的同時(shí)，還能有效地解決牽引銷腐蝕后造成的拆卸困難。不銹鋼的熱處理能改變其物理性能、力學(xué)性能、殘余應(yīng)力及恢復(fù)由于預(yù)先加工和受熱收到嚴(yán)重影響的抗腐蝕能力，從而得到不銹鋼的最佳使用性能。現(xiàn)有技術(shù)中已公開的不銹鋼熱處理相關(guān)專利不少，如發(fā)明專利200610030594. 6公開了一種高強(qiáng)度不銹鋼及其熱處理方法，采用先將鋼卷豎直放置于罩式退火爐內(nèi)進(jìn)行退火處理，再鋼卷經(jīng)整體加熱到 650 700°C并保溫20 30小時(shí)，然后使鋼卷隨爐冷卻至550°C以下，使其具有較高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度；發(fā)明專利200410066465. 3公開了 lCrl7Ni2不銹鋼的軟化退火熱處理方法，其采用二次軟化退火工藝，解決了冷拉材在冷拔和退火時(shí)出現(xiàn)的淺表面和角部橫裂的技術(shù)問題；發(fā)明專利200810010943. 7提供了一種沉淀硬化馬氏體不銹鋼FV520B的熱處理方法，先在較高溫度進(jìn)行短時(shí)間回火，之后采取緩慢冷卻的方式，使其具有優(yōu)良的韌性和強(qiáng)度。由于不銹鋼的熱處理比較復(fù)雜，需要根據(jù)不同鋼種的特點(diǎn)選用不同的熱處理方式及參數(shù)，才能滿足用戶特定的要求。對于電力機(jī)車上不銹鋼牽引銷的熱處理方法，鮮有文獻(xiàn)公開，是目前常規(guī)的熱處理方法難以解決的技術(shù)難題。鄭業(yè)方等發(fā)表了“機(jī)車不銹鋼牽引銷表面硬化工藝探討”(電力機(jī)車與城軌車輛，第30卷第5期，2007年9月20日)，探索了多種不銹鋼牽引銷表面硬化工藝，為本專利發(fā)明人早期公開的論文，為確定本發(fā)明方法提供了一定依據(jù)，但并未公開熱處理方法的具體流程和相關(guān)參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的在于提供一種使不銹鋼牽引銷表面具有高強(qiáng)度和良好的耐磨性，心部具有較高的強(qiáng)度和韌性，綜合力學(xué)性能優(yōu)異的熱處理方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，包括調(diào)質(zhì)處理和表面硬化處理，所述調(diào)質(zhì)處理
3為，首先對退火態(tài)不銹鋼牽引銷進(jìn)行淬火，淬火溫度為1000 1050°C，保溫2 他，采用油淬火；然后進(jìn)行高溫回火，回火溫度為720 760°C，保溫4 8h，回火后空冷；所述表面硬化處理為，首先采用加熱型圓環(huán)感應(yīng)器進(jìn)行高頻淬火，設(shè)置陽極電壓 9 12KV，陽極電流5 7. 5A ；然后進(jìn)行低溫回火，回火溫度為150 250°C，回火后空冷。作為優(yōu)選，所述淬火環(huán)節(jié)的淬火溫度為1000 1050°C，保溫時(shí)間為3 證。作為優(yōu)選，所述高溫回火環(huán)節(jié)的回火溫度為740 750°C，保溫時(shí)間為5 他。作為優(yōu)選，所述高頻淬火環(huán)節(jié)采用壓縮氣體/油雙介質(zhì)淬火冷卻，設(shè)置陽極電壓 10 12KV,陽極電流6 7. 5A。作為優(yōu)選，加熱時(shí)采用0. 2 0. 4MPa的壓縮空氣進(jìn)行連續(xù)加熱淬火，而后立即將不銹鋼牽引銷放入油中冷卻。作為優(yōu)選，所述低溫回火環(huán)節(jié)的回火溫度為200 250°C。采用本發(fā)明方法熱處理后產(chǎn)品性能指標(biāo)如下1、調(diào)質(zhì)后性能指標(biāo)如下1)抗拉強(qiáng)度彡770MPa ；2)屈服強(qiáng)度彡530MPa ；3)沖擊功 Aku2 彡 13J ;4)硬度 240-300HB。2、表面硬化后性能指如下1)表面硬度500-600HV;2)淬硬層深度Mit400 = 0. 8+0. 8。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的熱處理工藝采用調(diào)質(zhì)+表面硬化處理的熱處理方法， 能有效控制硬化層深度并保證硬度的均勻性，顯著提高了 9Crl8MoV牽引銷表面強(qiáng)度及耐磨性，同時(shí)又提高了心部的力學(xué)性能，從而提高了牽引銷的使用性能。說明書附1 不銹鋼牽引銷表層金相圖；圖2 不銹鋼牽引銷心部金相圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明易于明白理解，下面通過實(shí)施例來加以說明。實(shí)施例1 X90CrMoV18不銹鋼牽引銷化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0. 94%的C，17. 60%的Cr, 1. 26%的 Μο,Ο. 77%的 Si，0. 38%的 Μη,Ο. 12%的 V。調(diào)質(zhì)處理淬火溫度1030°C，保溫2小時(shí)后淬火，淬火介質(zhì)為油，而后進(jìn)行回火，回火溫度為740°C，保溫時(shí)間為5小時(shí)。調(diào)質(zhì)完成后進(jìn)行精加工(或半精加工)，而后進(jìn)行表面硬化處理。采用加熱型圓環(huán)感應(yīng)器進(jìn)行高頻淬火，感應(yīng)器與工件之間的間隙為1 3mm，設(shè)置高頻參數(shù)，陽極電壓10KV， 陽極電流6A，按連續(xù)加熱冷卻的方式進(jìn)行淬火，采用0. 4MPa高壓空氣連續(xù)冷卻加熱完成后放入油中冷卻。最后進(jìn)行回火，回火溫度200°C，回火后空冷。采用以上工藝進(jìn)行熱處理后，牽引銷表面具有高強(qiáng)度和良好的耐磨性，心部具有較高的強(qiáng)度和韌性，獲得良好的綜合力學(xué)性能。經(jīng)檢測性能參數(shù)見表1 表 1
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，包括調(diào)質(zhì)處理和表面硬化處理，其特征在于 所述調(diào)質(zhì)處理是，首先對退火態(tài)不銹鋼牽引銷進(jìn)行淬火，淬火溫度為1000 1050°C，保溫2 他，采用油淬火；然后進(jìn)行高溫回火，回火溫度為720 760°C，保溫4 他，回火后空冷；所述表面硬化處理是，首先采用加熱型圓環(huán)感應(yīng)器進(jìn)行高頻淬火，設(shè)置陽極電壓9 12KV，陽極電流5 7. 5A ；然后進(jìn)行低溫回火，回火溫度為150 250°C，回火后空冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，其特征在于，所述淬火環(huán)節(jié)的淬火溫度為1000 1050°C，保溫時(shí)間為3 釙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，其特征在于，所述高溫回火環(huán)節(jié)的回火溫度為740 750°C，保溫時(shí)間為5 乩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，其特征在于，所述高頻淬火環(huán)節(jié)采用壓縮氣體/油雙介質(zhì)淬火冷卻，設(shè)置陽極電壓10 12KV，陽極電流6 7. 5A。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，其特征在于，加熱時(shí)采用 0. 2 0. 4MPa的壓縮空氣進(jìn)行連續(xù)加熱淬火，而后立即將不銹鋼牽引銷放入油中冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，其特征在于，所述低溫回火環(huán)節(jié)的回火溫度為200 250°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不銹鋼牽引銷的熱處理方法，包括調(diào)質(zhì)處理和表面硬化處理，調(diào)質(zhì)處理包括，對退火態(tài)不銹鋼牽引銷進(jìn)行淬火，淬火溫度為1000～1050℃，保溫2～6h，采用油淬火；然后進(jìn)行高溫回火，回火溫度為720～760℃，保溫4～8h，回火后空冷；表面硬化處理包括采用加熱型圓環(huán)感應(yīng)器進(jìn)行高頻淬火，設(shè)置陽極電壓9～12KV，陽極電流5～7.5A；然后進(jìn)行低溫回火，回火溫度為150～250℃，回火后空冷。本發(fā)明的熱處理工藝能有效控制硬化層深度并保證硬度的均勻性，顯著提高了9Cr18MoV牽引銷表面強(qiáng)度及耐磨性，同時(shí)提高了其心部的力學(xué)性能，從而提高了牽引銷的使用性能。
文檔編號C21D1/78GK102212664SQ20111011903
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者姜影, 朱天正, 蘇立武, 鄭業(yè)方 申請人:株洲九方熱表技術(shù)有限公司