[发明专利]超长超硬高耐磨合金工具钢导轨的整体淬火方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及导轨淬火的工艺方法，尤其涉及一种用在大型流水线上的超长超硬高耐磨合金工具钢导轨的整体淬火方法。

背景技术

目前在汽车行业大型生产流水线上使用的导轨，一般都采用调质钢或高、中频淬火工艺淬硬的普通合金钢。调质钢导轨的硬度值一般在HRC25°左右，而采用高、中频淬火工艺淬硬的普通合金钢导轨的硬度也不超过HRC50°。由于流水线导轨上的工作平台负载重、往复频繁，所以现有技术生产的导轨都存在以下缺陷：

1.硬度不高或硬度层薄，易磨损，导轨使用寿命短。调质钢导轨虽整体淬火，但硬度不高极易磨损。高、中频淬火淬硬的导轨虽然硬度相对较高，但受工艺的限制，硬度层只有表面1~2mm的厚度，而且深浅不一，从而使用寿命也比较短。

2.每段导轨的绝对长度绝大多数为1~2米，在几十米长的流水线上有许多导轨接缝，从而影响流水线生产的精度，产生噪音也比较大。如公告号为CN 102864286的中国发明申请提供一种GCr15材料的整体淬火导轨，其最长长度也仅为2500 mm。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种用在大型流水线上的超长超硬合金工具钢导轨的整体淬火方法，其生产的成品件的长度可长达4500mm、硬度可高达HRC62°，避免了传统工艺制造的导轨易磨损、多接缝、低精度的缺点。

本发明的技术方案具体为：一种超长超硬高耐磨合金工具钢导轨的整体淬火方法，包含以下工艺步骤：

（一）高耐磨合金工具钢淬火前加工；

（二）淬火，预热温度800°~ 850°C，加热温度为950°~ 1200°C，保温15 ~ 50min，淬火介质为室温的空气，淬火介质的温度控制在±1° C内；

（三）工件的校平直，在工件整体淬火冷却至马氏体转变前的220°C±5°C时，取出工件实施校平直操作，长度方向控制在±0.20/1000mm；

（四）回火，炉温控制在500°-580°C；

（五）粗精磨工件外形，去毛刺；

（六）工件的校平直，长度方向控制在±0.20/1000mm；

（七）二次回火，炉温控制在500°-580°C；

回火有以下几个作用：①提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定；②消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸；③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。多次回火，最大限度消除应力以免使用过程中产生变形。

本工艺生产的导轨硬度较高，工件的校正只能在整体淬火冷却到马氏体转变前的220°C左右较低温度下取出实施操作， 此时，材料处于奥氏体状态，塑性较好，工件出淬火介质温度过高，材料可能转变成非马氏体组织，操作条件也差；工件出介质温度低了，材料已转变成硬而脆的马氏体吗，校正时易断裂。淬火过程中热校直时，由于材料发生了奥氏体稳定化，为确保马氏体转变充分进行，获得高硬度，本工艺采用了空冷方法。

优选的，淬火时夹具采用超长点接触等温淬火夹具。超长点接触等温淬火夹具，与工件整个成点接触状态，保证工件冷却均匀。

优选的，所述高耐磨合金工具钢的化学成分以质量计，C为1.20-1.80%、Cr为0.90-1.40%、V为0.20-0.1.0%、Mo为0.50-1.0%、S为<0.030、P为<0.030。

优选的，高耐磨合金工具钢淬火前加工包括以下步骤：

（一）落料、去毛刺；

（二）校平直，长度方向控制在±0.20/1000mm；

（三）铣工件外形，加工至要求厚度和宽度；

（四）工件校平直，长度方向控制在±0.20/1000mm；

（五）粗精磨工件外形，厚度误差控制在±0.1mm，宽度控制在±0.1mm，去毛刺；

（六）工件校平直，长度方向控制在±0.20/1000mm；

（七）钳床，划线钻孔，攻丝或CNC钻孔攻丝，孔距≤0.05mm。

优选的，淬火时采用高温长电炉充氮保护加热工件。高温长电炉充氮保护加热，使超长工件整体均匀受热，减少脱碳层。

优选的，所述高温长电炉采用自动测温仪，炉温温差控制在±1°C。

本发明的有益效果是：

一、本发明工艺生产的超长超硬高耐磨合金工具钢导轨，绝对长度可达4500mm，且刚性好，可以减少整个流水线上的接缝数量，从而减少了因接缝造成的精度误差和噪音，使用在汽车行业的大型生产流水线上优势更为明显。