一种耐磨金属货架的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨金属货架的加工方法，属于金属加工技术领域。金属货架通过配料熔炼、热处理、成型、表面处理加工而成。其中货架原料成分及百分含量为：Tl：10‑15％、Zr：0.1‑0.5％、C：0.5‑0.7％、Si：0.4‑0.8％、Pb：5‑8％、Sn：4‑6％、Te：1‑2％、余量为Fe和杂质，其中杂质包括P＜0.045％、S＜0.055％、N＜0.015％、O＜0.01％。改变传统的热处理方式，采用循环感应加热淬火方式，提升合金钢的综合性能。并采用电弧喷涂的表面处理方式形成耐磨保护层，大大延长了产品的使用寿命。

A processing method for a kind of wear-resistant metal shelf

The invention discloses a processing method of a wear-resistant metal shelf, which belongs to the field of metal processing technology. Metal shelves are made by blending, heat treatment, molding, and surface treatment. The shelf ingredients and content: Tl:10 15%, Zr:0.1 0.5%, C:0.5 0.7%, Si:0.4 0.8%, Pb:5 8%, Sn:4 6%, Te:1 2%, margin for Fe and impurities, the impurities including P < 0.045%, S < 0.055%, N < 0.015%, O < 0.01%. In order to improve the comprehensive properties of the alloy steel, the traditional heat treatment method is changed and the cycle induction heating and quenching method is adopted. The wear protection layer is formed by the surface treatment of arc spraying, which greatly prolongs the service life of the product.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨金属货架的加工方法
本专利技术涉及一种耐磨金属货架的加工方法，属于金属加工领域。
技术介绍
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。货架本身的材料很大程度上决定了货架的使用寿命，但是金属的表面防护技术却给了金属第二次生命。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。一般情况下，为了使货架能更好地适应环境，我们通常会对其进行表面处理，包括电镀、喷漆、氧化处理等，都能极大地增加产品的使用寿命。但简单的表面处理不能使产品应对复杂的环境，容易造成保护层脱落、失效。针对普通表面处理后的产品易腐蚀、易磨损等缺点，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和耐磨性。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差强人意。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种高强度、高硬度、耐蚀以及低杂质元素的耐磨货架。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种耐磨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并浇注成钢板；(2)热处理：将钢板先淬火再高温回火处理，最后对钢板进行二次热处理得半成品；(3)成型：将半成品进行切削、机加工后得货架各组成部分；(4)表面处理：对货架各组成部分进行电弧喷涂处理，先在表面喷涂一层0.01-0.03mm的锌层，再进行二次喷涂，喷涂一层0.03-0.05mm的铝层。具有高强度兼有高韧性、低脆性转变温度的合金钢是较理想的结构材料，而晶粒细化是最直接有效的途径。细化晶粒可以通过变形工艺或者相变工艺来完成，本专利技术在对合金钢热处理时采用循环感应加热淬火操作，随着感应加热淬火循环次数的增加，合金钢中位错马氏体量增多，马氏体片变短。合金钢中的碳化物更细小、圆整，合金钢的屈服强度、塑性得到提高。最后，货架表面的防护处理对提高产品性能有极大的帮助。电弧喷涂不再局限于传统的单层表面防护，通过结合厚度不一的锌层和铝层，可以最高限度地隔绝金属表面与空气、水等的接触。同时采取交流电、直流电和阶梯性喷涂速度，使得表面涂层更均匀致密，不仅增强产品性能，也美化产品表观。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：10-15％、Zr：0.1-0.5％、C：0.5-0.7％、Si：0.4-0.8％、Pb：5-8％、Sn：4-6％、Te：1-2％、余量为Fe和杂质，其中杂质包括P＜0.045％、S＜0.055％、N＜0.015％、O＜0.01％。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。本专利技术中，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。本专利技术合金钢的原材料中加入锆，锆是强有力的脱氧和脱氮元素，是除去氧、氮、硫、磷的净化剂，同时，锆在高合金结构钢中改善钢的低温韧性，作用远优于传统合金钢中的钒。作为优选，在步骤(2)中，所述热处理中淬火温度为750-800℃，时间为0.1-0.3h；回火温度为800-850℃，时间为0.5-1.2h。淬火与回火常常是结合在一起，使得产品的性能有较大的提升。作为优选，在步骤(2)中，所述热处理具体为：将钢板加热至400-600℃，进行简单锤打锻造后冷却至室温，再将冷却后的钢板用中频感应炉加热至800-900℃，不保温立即淬火，循环2-4次。随着感应加热淬火循环次数的增加，合金钢中位错马氏体量增多，马氏体片变短，碳化物更细小、圆整，合金钢的强度、塑性提高。作为优选，在步骤(4)中，所述电弧喷涂具体为：将经切削、机加工后表面平整、光滑的货架各部件静止放置，取出两根纯锌电丝放置于距离部件表面2-4mm处，电丝两端相距10-20mm，电丝另外两端通上交流电，先调节交流电为1-5V，喷涂速度为10-20mm/s，在喷涂过程中，缓慢增加交流电为10-15V，5s后，再降低至5-8V直至喷涂结束。然后依照上述配置，将锌电丝换成铝电丝，通上4-8V的直流电，喷涂速度为5-7mm/s直至结束。在表面处理过程中，产品表面采用双层喷涂，同时结合首次喷涂阶梯性变化的交流电和再次喷涂的直流电使得产品表面的防护层更加均匀、致密，提升防护效果。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)原料中的锆是强有力的脱氧和脱氮元素，是除去氧、氮、硫、磷的净化剂，在高合金结构钢中改善钢的低温韧性，作用远优于传统合金钢中的钒。(2)原料中的铊可以与铅、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。(4)原料中的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。(5)循环感应加热淬火可以使合金钢中位错马氏体量增多，马氏体片变短，碳化物更细小、圆整，合金钢的强度、塑性提高。(6)表面处理采用两次喷涂不同成分防护层，并结合交流电、直流电以及喷涂速度的变化，能更好地隔绝产品与环境中其他物质的接触，降低腐蚀率，同时增强产品的耐磨性能。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1配料：按上述耐磨金属货架的成分及其质量百分比称取原料，包括Tl：12％、Zr：0.3％、C：0.6％、Si：0.6％、Pb：7％、Sn：5％、Te：1.5％、余量为Fe和杂质，其中杂质包括P＜0.045％、S＜0.055％、N＜0.015％、O＜0.01％。熔炼：将上述配料放入中频感应炉中，加热熔融形成合金钢液，再将合金钢液倒入模具中，浇注形成合金钢板。热处理：先将钢板加热至780℃，淬火10min后加热至820℃，回火50min，冷却至室温。再将钢板加热至500℃，待其稍软后进行简单锤打锻造，冷却至室温，再将冷却后的钢板用中频感应炉加热至850℃，不保温立即淬火，循环3次获得半成品。成型：将半成品经切削、机加工后获得货架各组成部分。表面处理：将经切削、机加工后表面平整、光滑的货架各部件静止放置，取出两根纯锌电丝放置于距离部件表面3mm处，电丝两端相距15mm，电丝另外两端通上交流电，先调节交流电为3V，喷涂速度为15mm/s，在喷涂过程中，以1V/s缓慢增加交流电为12V，5s后，再降低至6V直至喷涂结束。然后依照上述配置，将锌电丝换成铝电丝，通上6V的直流电，喷涂速度为6mm/s直至结束。最后，组装得货架成品。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨金属货架的加工方法，其特征在于，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并浇注成钢板；(2)热处理：将钢板先淬火再高温回火处理，最后对钢板进行二次热处理得半成品；(3)成型：将半成品进行切削、机加工后得货架各组成部分；(4)表面处理：对货架各组成部分进行电弧喷涂处理，先在表面喷涂一层0.01‑0.03mm的锌层，再进行二次喷涂，喷涂一层0.03‑0.05mm的铝层。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨金属货架的加工方法，其特征在于，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并浇注成钢板；(2)热处理：将钢板先淬火再高温回火处理，最后对钢板进行二次热处理得半成品；(3)成型：将半成品进行切削、机加工后得货架各组成部分；(4)表面处理：对货架各组成部分进行电弧喷涂处理，先在表面喷涂一层0.01-0.03mm的锌层，再进行二次喷涂，喷涂一层0.03-0.05mm的铝层。2.根据权利要求1所述的一种耐磨金属货架的加工方法，其特征在于，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：10-15％、Zr：0.1-0.5％、C：0.5-0.7％、Si：0.4-0.8％、Pb：5-8％、Sn：4-6％、Te：1-2％、余量为Fe和杂质，其中杂质包括P＜0.045％、S＜0.055％、N＜0.015％、O＜0.01％。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱旭光，
申请(专利权)人：宁波市新光货架有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33