[发明专利]一种高强度金属货架的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度金属货架的加工方法，属于金属加工领域。

背景技术

货架作为生活中不可或缺的物品而被广泛使用，货架的材质一般可以分为木材、合金、高分子材料等。合金货架因其良好的强度、硬度等优点，数量远超其他材质的货架。同时，如何做好金属表面防护也是至关重要的。

表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。对于金属铸件，我们比较常用的表面处理方法是，机械打磨，化学处理，表面热处理，喷涂表面等。但是很多表面处理方法如机械打磨、化学处理等会对产品表面造成伤害，不仅产品规格收到影响，产品的本身性能也会受到干扰。

针对普通表面处理后的产品易损坏、规格不符等缺点，公开号105088292A公开了一种通过金属表面镀铜的方法来提高产品的耐蚀性、耐磨性，同时不会伤害产品表面。然而，铜本身就是容易被腐蚀的金属，其在湿润的空气环境中就容易形成铜锈，在提高产品寿命方面也是难以让人接受。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种高强度、高硬度、耐蚀以及低杂质元素的高强度金属货架。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高强度金属货架的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：

(1)配料熔炼：称取金属货架的合金原料，将原料混合后熔炼成合金钢液；

(2)锻造：将合金钢液注入模具中形成合金钢锭，然后将合金钢锭在1000-1500℃下经镦粗、拔长、整形、冷却后得到合金钢板；

(3)成型：将合金钢板经切削、机加工后得货架各组成部分；

(4)表面处理：将成型后的货架各组成部分静置，在其表面均匀覆盖一层0.5-1mm的锌、铬混合粉末，经激光表面合金化处理，在波长为800-1200nm的激光照射下，形成一层合金涂层，再表面喷漆，最后组装得货架成品。

细化晶粒可以使钢具有高强度兼有高韧性、低脆性转变温度，一般通过变形工艺或者相变工艺来完成，本发明通过镦粗、拔长、整形等工艺对钢锭进行热变形处理，在细化内部晶粒的同时减少合金钢内部的许多空隙，使内部组织更致密。

最后，本发明还对货架各组成部分进行激光表面合金化和喷漆处理，其中激光表面合金化是利用激光的高能，在产品表面进行锌、铬的粉末冶金技术，形成均匀、致密的保护膜，不仅隔绝了钢与空气或水的接触，在其他复杂的环境中，也具备一定的抗蚀能力。而含铬酸锶的喷漆在增加产品防锈能力外，还增强了其耐磨性。

作为优选，所述金属货架的合金原料由如下成分及其质量百分比组成：Tl：5-10％、Si：1-2％、Ba：0.1-0.2％、C：0.4-0.8％、Co：4-8％、Pb：3-5％、Sn：1-4％、Te：2-3％、余量为Fe和杂质，其中杂质中各含量为P＜0.055％、S＜0.065％、O＜0.01％。

钴作为一种常见金属元素，可以显著提高合金钢的耐磨性和切削性能，钴将合金组成中其他金属形成的碳化物晶粒结合在一起，使合金具有更高的韧性，并降低合金对冲击的敏感性能，延长合金使用寿命。铊的用途非常重要，可以提高合金钢的强度、改善合金钢的硬度，其在增强合金钢抗腐蚀性能方面也非常凸出。本发明中，铊可以与铅、锡形成铊-铅-锡三相共融物，具有极强的抗酸性腐蚀性能，在面对实际酸性环境中，使得合金钢大大延长了其使用寿命。碲的含量虽然较低，但是碲能改善合金钢的切削加工性能并增加其硬度，同时，铅与碲形成的二相混合物能提高合金钢的耐蚀性、耐磨性和强度。普通的合金钢原料配比中，通常使用锰作为脱氧剂和脱硫剂，虽然锰具有资源丰富、效能多样的特点，但是锰会增加钢晶粒粗化的倾向和回火脆性敏感性，在冶炼浇注和锻轧后冷却不当，容易使钢产生白点。本发明合金钢的原材料中加入硅和钡，在熔炼过程中形成硅钡合金，硅钡合金不仅是高效的、长效的脱氧剂，而且具有脱硫脱磷的功能。

作为优选，在步骤(2)中，所述冷却具体为：在冷却水中加入0.1-1％过锝酸盐，再将冷却水由上至下浇淋整形后的合金钢板，循环多次，直至钢板温度降至室温，期间的冷却水及时补充过锝酸盐保持其浓度。