耐磨板回火工艺研究

摘 要：耐磨板气割后表面出现裂纹，分析原因钢板内部应力大，在气割过程中应力释放导致裂纹延伸，所以采用热处理回火方法降低残余内部应力，同时保证有效硬度，本文通过对阶梯温度回火进行实验数据分析及残余应力检测及分析，确定钢板回火工艺参数。

关键词：应力;回火;残余应力;应力检测;硬度

1、引言

在煤炭开采过程中，刮板输送机主要用于煤矿井下采煤工作面煤炭运输，根据使用情况，保证主要部件强度，重要零件采用耐磨板。某国产耐磨板在数控火焰气割时，表面出现裂纹，分析原因钢板内部应力大，在气割过程中应力释放导致裂纹延伸，所以采用热处理回火方法降低残余内部应力，同时保证有效硬度。

2、回火工艺研究

根据使用要求设计工艺试验方法，不同梯度回火温度，检测不同温度区间钢板低温回火前、后的应力和硬度值，整理分析实验数据，根据应力和硬度变化情况，确定合理的回火温度，消除钢板内应力的同时保证钢板有效硬度

2.1试验方法

2.1.1 选择公司生产某种零件（详见图1），试验取样：每板取5个点，具体位置图1，试验环境：试验车间，室内，满足无风、无尘、电压稳定要求

2.1.2 消应力工艺

1）试验状态：数控火焰切割机气割→平板机调平→低温回火工序完成后钢板

2）回火工艺参数设定，每炉装2件，中间隔开，加热到工艺温度，保温时间180min，空冷至室温，具体温度分为：（1）200℃低温回火 5#、6#钢板;（2）250℃低温回火 1#、4#钢板;（3）300℃低温回火 2#、3#钢板。

图1

2.2 试验数据

1、回火温度200℃，硬度变化见表1，应力变化见表2

2、回火温度250℃，硬度变化见表3，应力变化见表4

3、回火溫度300℃，硬度变化见表5，应力变化见表6

2.3 实验数据分析

1、回火温度在200℃时

如图2、3、4、5所示，残余应力等效值平均值5#、6#板都变大;耐磨板的硬度和压应力都有较的增加，6#板应力值回火后比回火前较为平均。

2、回火温度在250℃时

如图6、7、8、9所示残余应力等效值平均值4#板变稍微大，但要比200℃时小。但折线变化小，因为回火前应力值比较平均，应力值回火后比回火前更为平均（1#板用的钻头不好，先不予分析）;

3、回火温度在300℃时

如图10、11、12、13所示残余应力等效值平均值2#板下降，3#板基本没有变化，但从折线图中可以看出，应力值回火后比回火前更为平均

综上所述，回火前后残余应力等效值的平均值的变化与HB值变化是相对应的。回火后，板材表面残余应力（压应力）等效值更加均匀。回火温度在200℃材料表面残余应力（压应力）等效值平均值增加较明显，随着回火温度的升高，材料的残余应力变化变小，当回火温度升至300℃时，材料的残余应力平均值不变甚至出现降低，但硬度在有效范围之内。

2.4结论

可以对钢板进行回火温度300℃，每炉装2件，中间隔开，加热到工艺温度，保温时间180min，空冷至室温可使钢板应力均匀，有效去除钢板内应力，防止裂纹产生。

参考文献：

[1]王海斗 朱丽娜 刑志国.表面残余应力检测技术.机械工业出版社，2013。

[2]叶宏.金属材料与热处理.化学工业出版社，2015。

作者简介：

王艳丽（1976-），女，汉族，宁夏石嘴山人，工程师，工作于宁夏天地奔牛实业集团有限公司技术中心工艺部，从事煤矿运输设备制造工艺准备及服务工作，主要研究方向结构件焊接工艺及零件下料、成型、加工工艺。