挖掘機挖斗滲淬一體化及其耐磨性試驗研究.pdf

1、工程機械挖掘機是重要的工程施工設備之一，挖掘機上的挖斗在工作過程中由于直接與物料接觸而造成劇烈的磨損，每年造成大量鋼材的耗費。目前，提高挖斗的耐磨性主要采用焊接高錳鋼、耐磨鋼或是堆焊耐磨材料。焊接高錳鋼主要是利用其沖擊硬化的特性，但當挖斗在低應力的磨料磨損條件下，高錳鋼的加工硬化得不到體現，耐磨性得不到提高；而焊接耐磨鋼或是堆焊耐磨材料卻受到成本高、工藝復雜的限制。滲硼技術被認為是提高材料表面耐磨性的有效方法，但在挖斗上的應用研究目前尚

2、處于空白階段，研究應用滲硼技術來提高挖斗耐磨性上具有實際意義。
　　 本文以挖掘機挖斗斗體材料Q345鋼為研究對象，首先，本文對Q345鋼進行膏劑滲硼熱處理的工藝方案試驗研究；其次，研究對Q345鋼采用滲淬一體化處理技術；最后，研究Q345鋼經過滲淬一體化技術處理后的耐磨性：其中重點解決了Q345鋼滲淬一體化技術難題。
　　 本文研究的主要結果為：確定了(1)Q345鋼普通滲硼的最佳工藝方案為：滲硼膏劑涂抹厚度為6mm，

3、滲硼溫度為960℃、時間為7h；硼-稀土催滲的最佳工藝方案為：滲硼溫度為920℃、時間為7h，稀土添加量為2%。
　　 (2)加入稀土催滲的滲層較普通滲硼的滲層組織更加致密，未見疏松、孔洞等缺陷，滲層厚度增加10%左右；X射線衍射表明：稀土催滲的滲層由Fe2B單相組成，滲硼層的硬度均值是基體的8倍左右；加入稀土催滲的滲層硬度梯度變化更加平緩，滲層的脆性得到明顯改善，不僅實現了預定目標，且為滲淬一體化新工藝實施開辟了技術途徑。

4、r>　　 (3)Q345鋼經滲淬一體化處理后在強化滲層的同時也通過淬火使基體硬度提高兩倍左右，增強了基體對滲層的支撐作用；同時，加入稀土催滲的滲層淬火后沒有出現裂紋、脫落等缺陷，而普通滲硼的滲層淬火后則出現了裂紋。
　　 (4)磨損試驗表明：經過滲淬一體化處理的Q345鋼耐磨性最高，其相對耐磨性為8.29，是經過淬火處理后22SiMn2鋼的5.7倍左右。
　　 本文研究的創(chuàng)新點為：(1)采用滲硼技術提高挖掘機挖斗的耐磨