采煤截齒齒體Cr12MoV鋼的常規(guī)熱處理采煤截齒

采煤截齒齒體Cr12MoV鋼的常規(guī)熱處理

采煤截齒齒體Cr12MoV鋼的組織和性能，其中包括硬度、強(qiáng)度、塑性、回火穩(wěn)定性、淬火回火時的體積變形，與淬火溫度關(guān)系極大，因為奧氏體的合金化程度

以及穩(wěn)定性與淬火溫度有關(guān)。當(dāng)加熱到Ac1溫度（約810℃）以上時，原始組織索氏體和碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體和碳化物，隨著加熱溫度升高，合金碳化物繼續(xù)向奧氏體中溶解，增加了奧氏體中C和Cr的濃度，因而得到較高的淬火硬度。淬火溫度升高到1050℃時，硬度達(dá)到較大值。若淬火溫度再升高，由于奧氏體中合金元素含量增多，使Ms點（見圖1.1）下降，從而導(dǎo)致殘余奧氏體量的增加，例如1100℃淬火，殘余奧氏體達(dá)80%以上，硬度急劇下降。

采煤截齒齒體Cr12MoV鋼在980℃淬火（即低淬）加熱時，碳化物的熔解少，基體的含碳量在0.5%左右，Cr在6%，鉬只有0.5%，釩的碳化物熔解更少，分布在基體的碳化物量在15%左右，而殘余奧氏體只有20%以下，淬火后的硬度HRC60～62。由于基體的含碳量低，淬火后的基體韌性高。但壓縮屈服強(qiáng)度未達(dá)高水平，低淬火溫度一般只能取低溫(180-200℃)回火，適用于低負(fù)荷、高速度的冷沖模，低溫回火后硬度HRC＞60，回火次數(shù)二次。 Cr12MoV鋼采用中淬火溫度（1025-1030℃）（即正常淬火）提高了基體的碳濃度，合金碳化物也進(jìn)一步熔解，硬度達(dá)較高值，同時殘留奧氏體量也上升到近40%。淬火硬度在HRC62-63左右。中淬火溫度淬火后可以在180-200℃低溫回火，獲得較高的硬度和較佳的耐磨性，但韌性稍低，不能在重負(fù)荷的冷沖模中使用。在中淬火溫度淬火后也可以在380-400℃回火，但硬度將下降到HRC58左右，可獲得較佳的強(qiáng)韌性配合并明顯提高冷鍛模的斷裂抗力，但耐磨性下降。

采煤截齒齒體Cr12MoV鋼超過1050℃以上溫度淬火（即高淬）均屬于高淬火溫度淬火。隨著淬火溫度的升高，碳和合金元素及碳化物進(jìn)一步熔入奧氏體，其碳和合金元素升高，奧氏體的穩(wěn)定性升高，淬火后的殘留奧氏體量也急劇上升到40-60%，甚至更高，由于殘留奧氏體量增加，淬火硬度降低至HRC55左右。由于殘留奧氏體增加和奧氏體穩(wěn)定性增加，低溫回火無法使奧氏體

轉(zhuǎn)變，只能用高溫回火促使大量的奧氏體轉(zhuǎn)變。提高其硬度（1150℃淬火，其淬火硬度可能降到HRC45-50以下）出現(xiàn)二次硬化現(xiàn)象。高溫回火（520-540℃），一定要進(jìn)行三次回火。另外，隨著淬火溫度的升高，鋼中晶粒度迅速長大，1080℃晶粒度長至9級，1150℃甚至長至7-8級。淬火溫度提高碳化物數(shù)量（體積分?jǐn)?shù)）減少，所以韌性強(qiáng)度降低，耐磨性也有所降低，但紅硬性提高。因此，只有要求高沖次，低負(fù)荷和紅硬性時，才采用高淬高回工藝。高溫回火后的硬度也可達(dá)到HRC62以上，采煤截齒電話，應(yīng)該指出，二次硬化的高溫回火溫度區(qū)向很窄，對采煤截齒齒體Cr12MoV鋼在520℃，對Cr12MoV在540℃，超出此溫度區(qū)向（往往只有±5℃），硬度的波動較大。

綜上所述：淬火溫度升高，會導(dǎo)致殘余奧氏體量增加，從而導(dǎo)致工件體積收縮，變形量較大；淬火溫度越高，變形量越大。因此，正確選擇淬火溫度，殘余奧氏體量可以部分甚至全部抵消淬火時引起馬氏體轉(zhuǎn)變所產(chǎn)生的尺寸增大，使變形量小甚至無變形，且達(dá)到適中的硬度。

選購采煤截齒主要看哪些因素?采煤截齒

采煤截齒是經(jīng)常用于采煤機(jī)上的，是礦山工程常用的配件。煤截齒是有截齒體，合金頭兩部分構(gòu)成的，而截齒剛體原料是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。那么我們在選擇時，主要看產(chǎn)品的那些因素呢？

在訂購加工采煤截齒時，要正確選擇材質(zhì)和熱處理的方法。

1.根據(jù)我國對礦用截齒的調(diào)查表明，截齒產(chǎn)品的質(zhì)量不一樣，耗損量也不一樣，另外采煤截齒的耗損量和煤質(zhì)有很大的關(guān)系，所以客戶在購買截齒的時候一定要根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇，建議硬的巖層應(yīng)該使用剛體材料較好的截齒產(chǎn)品。

2.要根據(jù)截齒工作過程中的受力分析情況，對截齒的刀體材料分鉻鎳鉬結(jié)構(gòu)鋼、鉻釩結(jié)構(gòu)鋼、鉻錳硅結(jié)構(gòu)鋼、硅錳鉬系結(jié)構(gòu)鋼等，這些原料等可以成為煤截齒的刀體材料

3.采煤截齒在生產(chǎn)的過程除了要選擇合適的刀體外還應(yīng)對刀體的毛坯鍛造及各種熱處理工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，一些較好的生產(chǎn)工藝能夠使截齒使用壽命更長，避免因刀體折斷或耐磨性差而造成截齒的早期失效。

根據(jù)對采煤截齒的基本要求，國內(nèi)齒體材料普遍采用具有良好鍛造性能的合金鋼，如20CrMnTi、35CrMnSi和42CrMo。從發(fā)展角度看，對齒體材料不作硬性規(guī)定是合理的，僅要求齒體鋼材的機(jī)械性能和化學(xué)成分符合(GB3077-82)規(guī)定，熱處理后的硬度達(dá)到40-45HRC即可。

　　(1)20CrMnTi作為采煤截齒齒體材料，有較高的淬透性和心部硬度，其心部極限強(qiáng)度在800-1200MPa之間，鍛造溫度區(qū)大，容易精鍛成型且成品率高。20CrMnTi鋼的Acl、Ac3分別為735°C、840°C左右，隨著淬火溫度的逐步升高，鋼的組織發(fā)生明顯的變化。740-760°C淬火時，組織中存在大量鐵素體，由于鐵素體量相對較多，一般呈大塊狀，晶粒粗大，鐵素體晶粒之間彼此相連。提高淬火溫度，可使組織中鐵素體含量降低，但鐵素體形態(tài)未改變，仍為大塊狀。760-800°C之間淬火，隨著淬火溫度的提高，鐵素體的量進(jìn)一步減少，彼此之間不再相連，鐵素體晶粒也由塊狀變成細(xì)片狀。淬火溫度接近其Ac3臨界點時，淬火后其組織中鐵素體含量已非常少，細(xì)小的鐵素體只能呈彼此孤立的孤島狀分布。當(dāng)淬火溫度超過其上臨界溫度后直至930°C，組織中已無鐵素體，為正常的淬火組織，但隨著淬火溫度的提高，晶粒大小會發(fā)生變化。20CrMnTi鋼經(jīng)不同溫度淬火后的硬度值的變化反映出其內(nèi)部組織的改變。

　　(2)35CrMnSiA是高強(qiáng)度鋼，在等溫條件下預(yù)處理，可獲得強(qiáng)度、塑性、韌性合理的分配。要滿足煤炭部截齒生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，熱處理工藝必須為等溫淬火。目前，國內(nèi)35CrMnSiA鋼制造的截齒齒體多采用880°C淬火，240°C回火的熱處理工藝。隨著等溫時間的延長，抗拉強(qiáng)度緩慢下降，塑性上升，出現(xiàn)這種變化的主要原因是經(jīng)不同時間的等溫淬火后，組織中馬氏體和貝氏體相對量不同，等溫時間較短時，馬氏體所占比例大，隨著等溫時間的延長，采煤截齒生產(chǎn)廠家，貝氏體量增加，故強(qiáng)度隨等溫時間的延長呈下降趨勢。等溫5min左右，貝氏體和馬氏體含量達(dá)到了良好的配合，這時的硬度有所提高。等溫淬火后回火與否，對于硬度值有很小的影響，但淬火低溫回火或等溫淬火后，該材料橫向性能比縱向性能差，有明顯的回火脆性等缺陷。

　　(3)42CrMo屬于中淬透合金鋼，無回火脆性，調(diào)質(zhì)后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，與35CrMnSiA合金鋼相比，更適合截齒的受力特性，更適宜作截齒材料。42CrMo鋼經(jīng)等溫淬火工藝可獲得下貝氏體組織，采煤截齒，具有高強(qiáng)度和優(yōu)良的耐一延遲斷裂性能。該鋼在460°C等溫淬火可獲得典型的羽毛狀上貝氏體及近似對稱分布其上的貝氏體，500°C等淬火時形成上貝氏體和無碳貝氏體共存、以上貝氏體組織為主的混合組織，540°C等溫淬火，可得到板條馬氏體及針狀無碳貝氏體組織，當(dāng)?shù)葴卮慊饡r間較長時，得到典型無碳貝氏體，此貝氏體組織多為粒狀且相鄰貝氏體組織相互銜接，因為無碳貝氏體形成的早期不是通常所見的粒狀，而是針狀。經(jīng)880°C淬火，組織為板條馬氏體加下貝氏體，960°C淬火可得到下貝氏體，少量孿晶馬氏體和板條馬氏體，1000°C淬火，由于碳及合金元素在奧氏體中充分固溶，采煤截齒廠，提高了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，抑制貝氏體的轉(zhuǎn)變，從而消除了淬火組織中的下貝氏體，獲得板條狀馬氏體、少量殘余奧氏體及少量孿晶馬氏體組織。

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