42CrMo截齒齒體中頻感應(yīng)間歇噴淋水冷淬火研究.pdf

1、課題來源于青島海納等離子科技有限公司，公司的主要產(chǎn)品為等離子熔覆強化采煤機掘進機截齒，原截齒的齒體材料為20CrMnTi，但因截齒頭部與硬質(zhì)合金齒頭間材料存在軟化區(qū)，導(dǎo)致截齒的早期失效，故改用42CrMo做齒體材料。伴隨著齒體材料的改變，熱處理工藝也由感應(yīng)加熱堿液淬火改為中頻感應(yīng)加熱間歇噴淋淬火，本課題由此提出，即采用等離子束表面冶金技術(shù)，在鍛造截齒齒體表面熔覆耐磨涂層，然后采用中頻感應(yīng)加熱間歇噴淋淬火+回火工藝，以提高截齒的使用壽命，

2、為國家節(jié)約大量鋼材，同時也可防止國外企業(yè)壟斷該領(lǐng)域，突破關(guān)鍵零部件依賴進口的局面。
　　本文詳細研究了截齒熱處理工藝的優(yōu)化過程，著重探討了42CrMo截齒中頻感應(yīng)間歇噴淋水冷淬火工藝的可行性。采用截齒數(shù)控專用淬火機床對截齒齒體進行熱處理優(yōu)化，并借助光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀、洛氏硬度計、顯微硬度計、沖擊韌性試驗機等測試手段，分析截齒齒體及截齒涂層的顯微組織、成分、物相組成及其力學(xué)性能。另外，感應(yīng)淬火過程具有動

3、態(tài)變化的特征，本文借助計算機對感應(yīng)淬火中截齒的溫度場分布進行了初步的有限元模擬計算和分析，起到輔助優(yōu)化工藝參數(shù)的作用。
　　實驗結(jié)果表明：對截齒進行間歇噴淋淬火熱處理，完全可以得到符合國家標準要求的截齒。直接噴淋淬火得到的截齒主要缺陷是沖擊韌性較國家標準都低，而間歇噴淋淬火工藝得到的截齒，表面硬度均達到40HRC以上，沖擊韌性50.15J/cm2，抗剪強度為241MPa，各項性能指標均達國家標準。基體的組織特征表現(xiàn)為齒頭淬火區(qū)域為