專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種混凝土輸送裝置用耐磨工件的處理方法及耐磨工件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土ilr送裝置用耐磨工件的處理方法及耐磨工件。
背景技術(shù)：
：隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們往往希望材料既具有高的硬度、又具有較高的韌性，然而對(duì)于同一種材料，強(qiáng)度和韌性兩者本身就是一對(duì)矛盾體。為了解決這一問(wèn)題，在現(xiàn)有技術(shù)中，大多采用復(fù)合的方式，將軟硬兩種材料搭配在一起，結(jié)合兩種材料的優(yōu)勢(shì)，來(lái)滿足對(duì)硬度與韌性的要求。然而，這種制作復(fù)合材料的方式在很多工況下是無(wú)法滿足要求的，主要存在如下問(wèn)題首先，兩種材料由于物理和化學(xué)性能的差別，很難形成冶金結(jié)合或無(wú)間隙的緊密結(jié)合，難以將兩種材料的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)；其次，制作復(fù)合材料的工藝比較復(fù)雜，質(zhì)量很難控制、穩(wěn)定。因此，開(kāi)發(fā)新工藝以使同一種材料具有較高的硬度和良好的韌性成為材料工作者的重要研發(fā)方向。在現(xiàn)有技術(shù)中，比較成熟的制備單一軟硬結(jié)合材料的方式是對(duì)工件進(jìn)行表面淬火處理，在工件表面形成一定厚度的硬化層作為工作面，而工件內(nèi)部仍然保持原先較軟的狀態(tài)，從而達(dá)至)j對(duì)硬度與韌'f生的綜合要求，這一工藝在很多場(chǎng)合都得到了成功的應(yīng)用，但也存在一定的局限性。例如，對(duì)于混凝土泵用輸送管道，在泵送混凝土?xí)r，需要輸送管內(nèi)表面具有較高的硬度來(lái)滿足耐磨性的要求，因此可以釆用整體淬火的方法來(lái)來(lái)提高輸送管內(nèi)表面的硬度。然而，由于輸送管泵送混凝土?xí)r還要承受較高的壓力，若輸送管整體淬火硬度過(guò)高，容易導(dǎo)致脆裂爆管造成安全事故；若輸送管整體淬火硬度過(guò)低，則其耐磨性不高，滿足不了使用要求。表面硬度高，耐磨損，外表面硬度低，韌性好，保護(hù)輸送管爆裂。但是在使用的過(guò)程中，并沒(méi)有得到人們預(yù)想的效果，其主要原因是管件內(nèi)表面淬火的工藝較難控制，質(zhì)量很難穩(wěn)定；此外，內(nèi)表面淬火不可避免的存在一些軟點(diǎn)，在輸送混凝土?xí)r，這些軟點(diǎn)就會(huì)提前磨損失效，從而導(dǎo)致整個(gè)輸送管失效，輸送管的使用壽命往往取決于這些軟點(diǎn)的壽命；并且，表面淬火硬化層的厚度有限，對(duì)于要求較高厚度耐磨層的工件，表面淬火的效果并不理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種混凝土輸送裝置用耐磨工件的處理方法，使所述耐磨工件在整體滿足硬度要求的同時(shí)，還具有良好的韌性，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于表面硬化的軟點(diǎn)導(dǎo)致工件壽命降低的問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種混凝土輸送管道用耐磨工件的處理方法，包括對(duì)耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理；對(duì)所述整體硬化處理后的耐磨工件的非工作面進(jìn)行表面軟化處理，在所述非工作面形成表面軟化層，所述表面軟化層的硬度比表面軟化層下的工件基體的硬度小。優(yōu)選的，所述整體硬化處理為整體淬火處理。優(yōu)選的，所述整體淬火處理為感應(yīng)加熱淬火處理。優(yōu)選的，所述表面軟化處理具體為表面回火處理或者表面退火處理。優(yōu)選的，所述表面回火處理或者表面退火處理具體為激光表面處理、感應(yīng)加熱表面處理或者火焰加熱表面處理。優(yōu)選的，所述感應(yīng)加熱表面處理具體為采用感應(yīng)線圈將耐磨工件的非工作面的表面溫度加熱至退火或者回火溫度；將所述非工作面的表面溫度冷卻至室溫。優(yōu)選的，采用自然冷卻或水冷將所述非工作面的表面溫度冷卻至室溫。本發(fā)明還提供一種由以上任一項(xiàng)所述的處理方法得到的耐磨工件，包括在工件的非工作面形成的表面軟化層，和與所述表面軟化層相鄰的工件基體。優(yōu)選的，所述耐磨工件為耐磨板或者用于泵送輸送混凝土的輸送管道。優(yōu)選的，所述耐磨工件為用于泵送混凝土的輸送管道，在所述輸送管道的外表面形成所述表面軟化層。優(yōu)選的，所述輸送管道具有彎管部，所述彎管部具有相等的壁厚，所述彎管部的基體具有相等的厚度。優(yōu)選的，所述輸送管道具有彎管部，所述彎管部的壁厚從彎管兩端向彎管部中間逐漸變大，所述彎管部的表面軟化層具有相等的厚度。優(yōu)選的，所述輸送管道具有彎管部，所述彎管部具有相等的壁厚，所述彎管部的基體厚度從彎管部?jī)啥讼驈澒懿恐虚g逐漸變大。優(yōu)選的，所述耐磨工件基體包括馬氏體組織。優(yōu)選的，所述表面軟化層包括回火索氏體組織、回火屈氏體組織或珠光體組織。本發(fā)明還提供工件的制備方法，包括對(duì)工件進(jìn)行整體硬化處理；對(duì)所述整體硬化處理后的工件進(jìn)行表面軟化處理，在所述工件表面形成表面軟化層，所述表面軟化層的硬度比表面硬化層下的工件基體的硬度小。本發(fā)明提供了混凝土輸送裝置用耐磨工件的處理方法，本發(fā)明先對(duì)所述耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理，以形成硬度較高的工件基體，滿足對(duì)工件的硬度要求，然后再對(duì)整體硬化處理后的工件進(jìn)行表面軟化處理，以在工件表面形成硬度比工件基體低的表面軟化層，由于所述表面軟化層的硬度較小，因此可以提高所述耐磨工件的韌性，從而延長(zhǎng)其使用壽命。與現(xiàn)有技術(shù)相比，整體硬化處理不會(huì)存在軟點(diǎn)，因此不會(huì)出現(xiàn)表面硬化處理的軟帶導(dǎo)致的工件壽命降低的問(wèn)題。本發(fā)明還提供由所述處理方法得到耐磨工件，該耐磨工件包括經(jīng)過(guò)整體硬化處理的工件基體，和在所述工件基體的非工作面形成的表面軟化層，所述經(jīng)過(guò)整體硬化處理的工件基體具有較高的硬度，耐磨性好，而非工作面上表面軟化層由于具有較低的硬度，因此可以提高耐磨工件的韌性，延長(zhǎng)工件的使用壽命。本發(fā)明還提供一種工件的制備方法，按照本發(fā)明的方法，先對(duì)工件進(jìn)行整體硬化處理以形成硬度較高的工件基體，滿足工件對(duì)硬度的要求，提高其耐磨性；整體硬化處理后，再對(duì)工件進(jìn)行表面軟化處理，提高以在工件表面形成表面軟化層，表面軟化層的硬度較低，因此可以提高工件的韌性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，整體硬化處理不會(huì)存在軟點(diǎn)，而且表面軟化處理也保證了工件的韌性。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的工件的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備的工件的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例3制備的工件的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例4制備的工件的剖面示意圖；圖5為圖4的工件沿A-A方向的剖-現(xiàn)圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例5制備的工件剖面示意圖；圖7為圖6所示的工件沿A-A方向的剖面圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一個(gè)制備混凝土輸送裝置用耐磨工件的處理方法的實(shí)施例，包括對(duì)耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理；對(duì)所述整體硬化處理后的耐磨工件的非工作面進(jìn)行表面軟化處理，在所述非工作面形成表面軟化層，所述表面軟化層的硬度比表面軟化層下的工件基體的硬度小。本發(fā)明所述混凝土輸送裝置是指本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于輸送混凝土的裝置，具體例子為混凝土輸送泵車(chē)，但不限于此。本發(fā)明所述耐磨工件是指在混凝土輸送裝置上使用的對(duì)耐磨性有要求的工件，如輸送混凝土的管道或者耐磨板。本發(fā)明所述耐磨工件為單一材料制成，對(duì)耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理可以提高耐磨工件的硬度，從7而達(dá)到提高耐磨性的目的。按照本發(fā)明，對(duì)于所述耐磨工件的材質(zhì)，優(yōu)選為金屬材質(zhì)的耐磨工件，可以鋼材或者有色金屬合金，鋼材可以碳素鋼和合金鋼，碳素鋼的具體例子可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的低碳鋼、中石友鋼、高A灰鋼。其中，低碳鋼指碳含量《0.25wt。/。的碳素鋼；中碳鋼的含碳量滿足0.25wt。/?！春剂俊?.6wt。/。；高碳鋼指碳含量>0.6wt。/。的碳素鋼。合金鋼可以包括合金元素含量《5wt。/。的4氐合金鋼、合金元素含量為5wt。/。10wt。/。的中合金鋼、合金元素含量>10wt。/。的高合金鋼，合金鋼的具體例子為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼，但不限于此。有色金屬合金包括本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的重有色金屬合金、輕有色金屬合金、貴金屬合金、稀有金屬合金。其中，重有色金屬合金的具體例子包括銅合金、鎳合金、鉛合金、鋅合金和錫合金等，但不限于此；輕有色金屬合金的具體例子可以為鋁合金、鎂合金等，但不限于此；貴金屬合金的具體例子可以為銀合金和鉑族合金等，但不限于此；稀有金屬合金的具體例子可以為鈦合金、鎢合金、鉬合金、鈮合金、錸合金等，但不限于此。按照本發(fā)明，對(duì)耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理時(shí)，對(duì)于金屬材質(zhì)的耐磨工件，是指將耐磨工件進(jìn)行整體淬火處理。所述整體淬火處理是指按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法，將金屬工件加熱到本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的淬火的預(yù)定溫度后，保溫，然后快速冷卻。對(duì)耐磨工件進(jìn)行淬火處理時(shí)，對(duì)于加熱方式，本發(fā)明并無(wú)特別的限制，可以采用本領(lǐng)技術(shù)人員熟知的箱式爐加熱、井式爐加熱、鹽浴爐加熱、感應(yīng)線圏加熱；對(duì)于直管件，優(yōu)選采用感應(yīng)線圏將耐磨工件加熱到淬火溫度。對(duì)金屬材質(zhì)的耐磨工件進(jìn)行淬火處理時(shí)，對(duì)于金屬工件的加熱溫度，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，例如對(duì)于鋼鐵材質(zhì)的工件，可以將工件加熱到Acl或Ac3等相變點(diǎn)以上的溫度進(jìn)行保溫，對(duì)于保溫時(shí)間，只要能夠達(dá)到使工件發(fā)生完全的相變轉(zhuǎn)化的目的即可，優(yōu)選為保溫至少20min,更優(yōu)選為30min,更優(yōu)選為1小時(shí)，更優(yōu)選為1小時(shí)~3小時(shí)。將工件保溫，發(fā)生均勻的奧氏體化后，將工件快速冷卻到室溫將工件淬火，對(duì)于冷卻方式，可以本領(lǐng)域j支術(shù)人員熟知的油冷、水冷、鹽浴冷。對(duì)于鋼鐵材質(zhì)的工件，將工件淬火處理后，在工件內(nèi)部形成馬氏體組織，馬氏體組織硬度高、耐磨性高。這樣，工件整體淬火處理后，硬度和耐磨性可以得到有效的提高。對(duì)于有色金屬合金，淬火處理時(shí)，將工件加熱到相變點(diǎn)以上的溫度和熔點(diǎn)以下的溫度，然后將有色金屬合金進(jìn)行保溫，對(duì)于保溫時(shí)間，優(yōu)選為使工件發(fā)生完全的相變轉(zhuǎn)化，保溫時(shí)間至少為20min,更優(yōu)選為30min,更優(yōu)選為1小時(shí)，更優(yōu)選為1小時(shí)3小時(shí)。將工件保溫后，快速冷卻到室溫將工件淬火，對(duì)于冷卻方式，可以為本領(lǐng)域纟支術(shù)人員的熟知的油冷、水冷、鹽浴冷。有色金屬合金的具體例子可以為鋁合金，對(duì)鋁合金淬火時(shí)，將鋁合金加熱到固溶度曲線以上的溫度，然后保溫使鋁合金發(fā)生充分的固溶反應(yīng)，然后快速冷卻至室溫形成過(guò)飽和固溶體，從而達(dá)到提高工件硬度和耐磨性的目的。有色金屬合金的具體例子還可以為銅合金，對(duì)銅合金淬火時(shí)，將銅合金加熱到固溶度曲線以上的溫度，然后保溫使銅合金發(fā)生充分的固溶反應(yīng)，然后快速冷卻至室溫形成過(guò)飽和固溶體，從而達(dá)到提高工件硬度和耐磨性的目的。按照本發(fā)明，對(duì)于耐磨工件淬火處理后，可以提高耐磨工件的硬度和耐磨性，滿足耐磨工件在需要高耐磨性工作場(chǎng)合的需要。但是，淬火后的耐磨工件內(nèi)部應(yīng)力大，為了改善耐磨工件的韌性，提高其抗沖擊能力，本發(fā)明進(jìn)一步提供對(duì)淬火處理后的耐磨工件的非工作面進(jìn)行表面軟化處理。對(duì)耐磨工件的非工作面進(jìn)行表面軟化處理時(shí)，可以將工件的非工作面的表面溫度加熱到本領(lǐng)域人員熟知的退火或者回火所需要的預(yù)定溫度，然后自然冷卻或7jC冷至室溫。對(duì)于力。熱方式，可以為感應(yīng)加熱、激光加熱、火焰加熱，優(yōu)選^f吏用感應(yīng)線圈加熱。加熱時(shí)，優(yōu)選將工件的非工作面的lmm10mm的厚度加熱到回火或者退火所需要的預(yù)定9溫度即可，工件的非工作面的加熱厚度更優(yōu)選為2mm7mm,更優(yōu)選為3mm6mm，更優(yōu)選為4mm5mm。這樣，工件的非工作面經(jīng)過(guò)軟化處理后，在工件的非工作面的表面形成厚度為lmm10mm的表面專(zhuān)欠化層，表面軟化層的厚度優(yōu)選為2mm6mm,更優(yōu)選為3mm5mm。本發(fā)明所述的耐磨工件的"非工作面"是指耐磨工件上的不需要承受其它部件或者介質(zhì)摩擦的面，例如對(duì)于泵送混凝土用的輸送管道，非工作面即指輸送管道的外表面。對(duì)于鋼鐵材質(zhì)的耐磨工件，表面軟化層的組織包括回火索氏體、回火屈氏體或珠光體中的一種或它們的結(jié)合，與馬氏體組織相比，上述三種組織的軟化層硬度小、韌性好，因此可以提高工件的韌性，提高工件的抗沖擊性能。按照本發(fā)明，對(duì)于工件的形狀，本發(fā)明并無(wú)特別限制，可以根據(jù)實(shí)際需要將工件加工成任何已知形狀，優(yōu)選的，工件為管狀工件?？梢詾橹惫軤罟ぜ?，也可以為帶有彎管的工件。對(duì)于管狀工件的橫斷面形狀，可以為圓形、長(zhǎng)圓形、三角形、方形或任意多邊形狀，優(yōu)選為圓形。對(duì)于管狀工件，將工件進(jìn)行硬化處理后，可以提高工件的整體硬度，尤其是管狀工件的內(nèi)表面的硬度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，對(duì)工件整體進(jìn)行硬化處理時(shí)，在工件的內(nèi)表面不會(huì)形成軟點(diǎn)，因此不會(huì)產(chǎn)生由于內(nèi)表面存在軟點(diǎn)而降低工件壽命的缺陷。另外，對(duì)管狀工件進(jìn)行整體硬化處理后，再對(duì)管狀工件的外表面進(jìn)行表面軟化處理形成表面軟化層后，可以提高工件的韌性，改善其抗沖擊性能。本發(fā)明提供一種混凝土輸送裝置用耐磨工件的處理方法。本發(fā)明先對(duì)所述耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理，以形成硬度較高的工件基體，滿足對(duì)工件的硬度要求，然后再對(duì)整體硬化處理后的工件進(jìn)行表面軟化處理，以在工件表面形成硬度比工件基體低的表面軟化層，由于所述表面軟化層的硬度較小，因此可以提高所述耐磨工件的韌性，從而延長(zhǎng)其使用壽命。為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明提供的耐磨工件的處理方法和耐磨工件進(jìn)行描述。實(shí)施例1請(qǐng)參見(jiàn)圖1,為本發(fā)明實(shí)施例1提供的耐磨工件的剖面示意圖。如圖l所示，所述耐磨工件11為用于混凝土泵車(chē)的一個(gè)耐磨板，耐磨工件11的工作面lla需要承受來(lái)自其它介質(zhì)21的摩擦和沖擊，其它介質(zhì)可以為水泥或煤渣等，為了提高耐磨工件11的工作面lla的耐磨性能，需要對(duì)耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理。處理所述耐磨工件11的方法包括步驟將加工成平板狀的耐磨工件11加熱到83(TC保溫1小時(shí)，使耐磨工件發(fā)生均勻的奧氏體化以后再進(jìn)行淬火處理，冷卻方式為油冷，測(cè)量工件表面硬度為HRC60。淬火處理后，將耐磨工件11固定到機(jī)床上，采用感應(yīng)線圏將耐磨工件非工作面lib的表面溫度加熱到380。C左右，感應(yīng)加熱時(shí)的功率為60kw，然后將工件的非工作面llb表面噴施冷卻水，將耐磨工件冷卻至室溫。對(duì)工件取樣進(jìn)行硬度測(cè)試，具體方法為從工件非工作面llb的表面開(kāi)始每隔一段距離向工件內(nèi)部測(cè)試樣品硬度，結(jié)果列于表1:表1、實(shí)施例1制備的工件硬度測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>結(jié)果表明，在耐磨工件的非工作面的表面形成厚度約為2mm的軟化層，金相觀察結(jié)果表明，軟化層組織以回火索氏體為主，并且從工件表面向內(nèi)部，回火索氏體的百分含量逐漸減少，到工件基體內(nèi)時(shí)，逐漸過(guò)渡到馬氏體組織。如圖1所示，耐磨工件經(jīng)過(guò)淬火處理時(shí)形成工件基體llc，再經(jīng)表面退火處理后，形成表面軟化層lld。按照本發(fā)明，由于部件21也需要承受耐磨工件11的摩擦力，因此也可以按照上述方法對(duì)部件21進(jìn)行處理，以形成整體硬化處理的基體和在非工作面上的表面軟化層。比專(zhuān)交例1取與實(shí)施例l相同材質(zhì)的平板狀工件；將工件加熱到84(TC保溫1小時(shí)，使工件發(fā)生均勻的奧氏體化以后再進(jìn)行淬火處理，冷卻方式為油冷，測(cè)量工件表面石更度為HRC60。實(shí)施例2請(qǐng)參見(jiàn)圖2,為本發(fā)明實(shí)施例2提供的耐磨工件的剖面示意圖。如圖2所示，所述耐磨工件12為在混凝土泵車(chē)上使用的直管輸送管道，管壁厚度為5.5mm，管件12用作泵送混凝土用輸送管，材質(zhì)為65Mn,對(duì)于管件12,在泵送混凝土?xí)r，需要使管壁內(nèi)表面具有很高的硬度，從而保證管件內(nèi)表面的耐磨性。本實(shí)施例制備工件包括如下步驟將加工成管狀的工件采用感應(yīng)線圈加熱到840。C保溫1.5小時(shí)，測(cè)量管壁外側(cè)硬度為61HRC、內(nèi)表面硬度為HRC60。淬火處理后，將管件12裝夾在機(jī)床上，通過(guò)機(jī)床來(lái)調(diào)節(jié)管件12的旋轉(zhuǎn)速度與移動(dòng)速度，這種固定方式的優(yōu)點(diǎn)在于可以將管件準(zhǔn)確定位，移動(dòng)方便，且加熱均勻，有利于得到厚度均勻的軟化層。采用感應(yīng)線圏加熱管件12的外表面。加熱時(shí)，感應(yīng)線圈固定不動(dòng)，感應(yīng)加熱功率為60kw,機(jī)床旋轉(zhuǎn)速度為15轉(zhuǎn)/分，車(chē)床移動(dòng)速度為8mm/s,感應(yīng)線圈將工件加熱后，向管件的外表面噴冷卻水，將工件外表面溫度冷卻至室溫。如圖2所示，管狀工件先經(jīng)過(guò)淬火處理再經(jīng)過(guò)表面回火處理后，形成工件基體12a在工件非工作面的表面軟化層12b。對(duì)工件取樣進(jìn)行硬度測(cè)試，具體方法為從工件外表面開(kāi)始每隔一段距離向工件內(nèi)部測(cè)試樣品硬度，結(jié)杲列于表2:表2、實(shí)施例2制備的工件硬度測(cè)試結(jié)果測(cè)量點(diǎn)與表面3巨離(mm)00.20,60.81.21.62.02.4硬度(HRC)283033364147596112結(jié)果表明，在工件表面形成厚度約為2mm的軟化層，金相觀察結(jié)果表明，軟化層組織以回火索氏體為主，并且從工件表面向內(nèi)部，回火索氏體的百分含量逐漸減少，到工件基體內(nèi)時(shí)，逐漸過(guò)渡到馬氏體組織。工程實(shí)驗(yàn)將本例制備的工件用于泵送混凝土的管道后，運(yùn)行過(guò)程中未產(chǎn)生爆裂問(wèn)題。對(duì)于泵送混凝土的輸送管道時(shí)，內(nèi)表面需要較高的硬度保證耐磨性，因此本發(fā)明將所述管件進(jìn)行整體淬火處理，淬火處理后可以提高管件內(nèi)表面硬度，從而提高其耐磨性，但是為了防止管件爆裂，本發(fā)明進(jìn)一步采用感應(yīng)回火的方式在管件的外表面加工出表面軟化層，由于表面軟化層的硬度較小，因此可以提高管件的韌性，防止管件爆裂。比壽交例2取與實(shí)施例2相同材質(zhì)的管狀工件；將工件加熱到840。C保溫1小時(shí)，使管件發(fā)生均勻的奧氏體化以后再進(jìn)行淬火處理，冷卻方式為油冷，取樣測(cè)試測(cè)量管件外表面石更度為HRC61、內(nèi)表面硬度為HRC60。工程實(shí)驗(yàn)將本例制備的工件用于泵送混凝土的管道后，在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生了爆裂問(wèn)題，造成這種問(wèn)題的原因是管件經(jīng)過(guò)整體淬火處理后，塑性差，因此壽命短。實(shí)施例3請(qǐng)參見(jiàn)圖3,為本發(fā)明實(shí)施例3提供的工件剖面示意圖。如圖2所示，所述工件為彎管狀工件13，在混凝土泵車(chē)上用作混凝土輸送管道，所述彎管狀工件13的橫斷面為圓形，管壁厚度為12mm,彎管狀工件13的半徑R為240mm，所述彎管狀工件用作泵送混凝土用輸送管，材質(zhì)為65Mn，在泵送混凝土?xí)r，需要使管壁內(nèi)表面具有很高的硬度，從而保證管件內(nèi)表面的耐磨性。本實(shí)施例制備彎管狀工件包括如下步驟將所述彎管狀工件加熱到85(TC保溫1.5小時(shí)，使工件發(fā)生均勻的奧氏體化以后進(jìn)行淬火處理，冷卻方式為油冷，測(cè)量管壁外側(cè)硬度為61HRC、內(nèi)表面硬度為60HRC。淬火處理后，將彎管狀工件13固定在機(jī)床上，采用感應(yīng)線圏加熱彎管狀工件13的外表面，感應(yīng)加熱功率為60kw,將工件表面溫度加熱到40(TC后，噴水冷卻至室溫。如圖3所示，彎管狀工件先經(jīng)過(guò)淬火處理再經(jīng)過(guò)表面回火處理后，形成工件基體Ba和軟化層13b。對(duì)工件取樣進(jìn)行硬度測(cè)試，具體方法為從工件外表面開(kāi)始每隔一段距離向工件內(nèi)部測(cè)試樣品硬度，結(jié)果列于表3:表3、實(shí)施例3制備的工件硬度測(cè)試結(jié)果測(cè)量點(diǎn)與表面距離(mm)00.20.60.81.21.62.02.4硬度(HRC)2832353842475960結(jié)果表明，在工件表面形成厚度約為2mm的軟化層，金相觀察結(jié)果表明，軟化層組織以回火索氏體為主，并且從工件表面向內(nèi)部，回火索氏體的百分含量逐漸減少，到工件基體內(nèi)時(shí)，逐漸過(guò)渡到馬氏體組織。工程實(shí)驗(yàn)將本例制備的工件用于泵送混凝土的管道后，運(yùn)行過(guò)程中未產(chǎn)生爆裂問(wèn)題。實(shí)施例4請(qǐng)參見(jiàn)圖4和圖5,圖4為本發(fā)明實(shí)施例4提供的工件剖面圖，圖5為圖4所示工件沿A-A的剖面圖。如圖4和圖5所示，所述工件為彎管狀工件M，所述彎管狀工件14的橫斷面為圓形，彎管狀工件的半徑R為240mm,彎管狀工件包括兩端14a、14b，彎管狀工件的壁厚/人所述工件的兩端14a、14b向工件中間位置14c逐漸變大，工件14在兩端的厚度為12mm,過(guò)渡到工件14的中間位置14c的壁厚為17mm。所述彎管狀工件用于作泵送混凝土用輸送管，材質(zhì)為65Mn,在泵送混凝土?xí)r，需要使管壁內(nèi)表面具有很高的硬度，從而保證管件內(nèi)表面的耐磨性。本實(shí)施例制備彎管狀工件包括如下步驟14將所述彎管狀工件加熱到S50。C保溫1.5小時(shí)，使工件發(fā)生均勻的奧氏體化以后進(jìn)行淬火處理，冷卻方式為油冷，測(cè)量管壁外側(cè)硬度為61HRC、內(nèi)表面石更度為60HRC。淬火處理后，將彎管狀工件14固定在機(jī)床上，采用感應(yīng)加熱線圈加熱彎管狀工件14的外表面，感應(yīng)加熱功率為60kw,將工件表面溫度加熱到40(TC后，噴水冷卻至室溫。如圖4所示，彎管狀工件先經(jīng)過(guò)淬火處理再經(jīng)過(guò)表面回火處理后，形成工件基體14d和軟化層14e,所述軟化層14e具有相等的厚度，工件基體14d的厚度從工件兩端14a、14b向中間位置14c的厚度逐漸變大。對(duì)工件取樣進(jìn)行硬度測(cè)試，具體方法為從工件外表面開(kāi)始每隔一段距離向工件內(nèi)部測(cè)試樣品硬度，結(jié)果列于表4:表4、實(shí)施例4制備的工件硬度測(cè)試結(jié)果測(cè)量點(diǎn)與表面3巨離(mm)00.20.60.81.21，62.02.4硬度(HRC)2830343642475861結(jié)果表明，在工件表面形成厚度約為2mm的軟化層，金相觀察結(jié)果表明，軟化層組織以回火索氏體為主，并且從工件表面向內(nèi)部，回火索氏體的百分含量逐漸減少，到工件基體內(nèi)時(shí)，逐漸過(guò)渡到馬氏體組織。工程實(shí)驗(yàn)將本例制備的工件用于泵送混凝土的管道后，運(yùn)行過(guò)程中未產(chǎn)生爆裂問(wèn)題。實(shí)施例5請(qǐng)參見(jiàn)圖6和圖7，圖6為本發(fā)明實(shí)施例5提供的工件剖面圖，圖7為圖6所示工件沿A-A的剖面圖。如圖6和圖7所示，所述工件為彎管狀工件15,所述彎管狀工件15的橫斷面為圓形，彎管狀工件的半徑R為240mm,彎管狀工件包括兩端15a、15b,彎管的壁厚為12mm。所述彎管狀工件用于作泵送混凝土用輸送管，材質(zhì)為65Mn，在泵送混凝土?xí)r，需要使管壁內(nèi)表面具有很高的硬度，從而保證管件內(nèi)表面的耐磨性。本實(shí)施例制備彎管狀工件包括如下步驟15將所述彎管狀工件加熱到85(TC保溫1.5小時(shí)，使工件發(fā)生均勻的奧氏體化以后進(jìn)行淬火處理，冷卻方式為油冷，測(cè)量管壁外側(cè)石更度為61HRC、內(nèi)表面石更度為60HRC。淬火處理后，將彎管狀工件15固定在機(jī)床上，使用根據(jù)工件形狀設(shè)計(jì)的感應(yīng)線圈加熱彎管狀工件15的外表面，感應(yīng)加熱功率為60kw。采用感應(yīng)線圈加熱時(shí)，感應(yīng)線圏與工件外表面的3巨離從工件兩端15a、15b向工件中間位置15c逐漸變大，這樣可以使工件外表面的加熱厚度從工件兩端向工件中間位置逐漸變小，以得到厚度從工件兩端向中間位置逐漸變小的表面軟化層。加熱后，噴水將工件冷卻至室溫。如圖6所示，彎管狀工件先經(jīng)過(guò)淬火處理再經(jīng)過(guò)表面回火處理后，形成工件基體15d和軟化層15e,其中，軟化層15e從工件兩端15a、15b到工件中間位置15c的厚度逐漸變小，而基體15d的厚度A人工件兩端15a、15b到工件中間位置15c的厚度逐漸變大。對(duì)于彎管狀工件，由于工件中間位置15c在使用過(guò)程中承受較大的摩擦力，而本發(fā)明通過(guò)提供從彎管狀工件兩端15a、15b向中間位置15c厚度逐漸變大的基體，可以提高工件的使用壽命。在管狀工件的兩端和中間位置處分別取樣硬度測(cè)試，具體方法為從工件外表面開(kāi)始每隔一段距離向工件內(nèi)部測(cè)試樣品硬度，結(jié)果列于表5和表6:表5、實(shí)施例5制備的工件端部硬度測(cè)試結(jié)果測(cè)量點(diǎn)與表面距離(mm)00.20.71.21.72.22.73.2硬度(HRC)2832353843485760表6、實(shí)施例5制備的工件中間硬度測(cè)試結(jié)果測(cè)量點(diǎn)與表面5巨離(mm)00.20.60.81.21.62.02.4硬度(HRC)28313338424759604姿照本發(fā)明，在工件表面形成厚度從2.7mm逐漸過(guò)渡到2mm的16軟化層，金相觀察結(jié)果表明，軟化層組織以回火索氏體為主，并且從工件表面向內(nèi)部，回火索氏體的百分含量逐漸減少，到工件基體內(nèi)時(shí)，逐漸過(guò)渡到馬氏體組織。工程實(shí)驗(yàn)將本例制備的工件用于泵送混凝土的管道后，運(yùn)行過(guò)程中未產(chǎn)生爆裂問(wèn)題。按照本發(fā)明，對(duì)于實(shí)施例3、4、5提高的彎管狀工件，可以作為直圓管工件的彎管部。實(shí)施例6本實(shí)施例以厚度為5.5mm的7075鋁合金板為例。將所述鋁合金板加熱到固溶度曲線以上的溫度475。C保溫3小時(shí)后，水冷至室溫，在120。C時(shí)效處理24小時(shí)后，測(cè)量硬度為HV195。采用感應(yīng)線圈加熱所述鋁合金板，將鋁合金板表面溫度加熱到35(TC后，水冷至室溫，對(duì)鋁合金板取樣，具體方法為從工件外表面開(kāi)始每隔一段距離向工件內(nèi)部測(cè)試樣品硬度，結(jié)果列于表7:<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>結(jié)果表明，在鋁合金板表面形成了厚度約為1.5mm的軟化層。以上對(duì)本發(fā)明提供的一種工件及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種混凝土輸送裝置用耐磨工件的處理方法，包括對(duì)耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理；對(duì)所述整體硬化處理后的耐磨工件的非工作面進(jìn)行表面軟化處理，在所述非工作面形成表面軟化層，所述表面軟化層的硬度比表面軟化層下的工件基體的硬度小。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述整體硬化處理為整體淬火處理。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述整體淬火處理為感應(yīng)加熱淬火處理。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述表面軟化處理具體為表面回火處理或者表面退火處理。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述表面回火處理或者表面退火處理具體為激光表面處理、感應(yīng)加熱表面處理或者火焰加熱表面處理。6、根據(jù)權(quán)利要求所述5所述的處理方法，其特征在于，所述感應(yīng)加熱表面處理具體為采用感應(yīng)線圈將耐磨工件的非工作面的表面溫度加熱至退火或回火溫度；將所述非工作面的表面溫度冷卻至室溫。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理方法，其特征在于，采用自然冷卻或水冷將所述非工作面的表面溫度冷卻至室溫。8、一種由權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的處理方法得到的耐磨工件，包括在工件的非工作面形成的表面軟化層，和與所述表面軟化層相鄰的工件基體。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐磨工件，其特征在于，所述耐磨工件為耐磨板或者用于泵送混凝土的輸送管道。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的耐磨工件，其特征在于，所述耐磨工件為用于泵送混凝土的輸送管道，在所述輸送管道的外表面形成所述表面軟化層。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐磨工件，其特征在于，所述輸送管道具有彎管部，所述彎管部具有相等的壁厚，所述彎管部的基體具有相等的厚度。12、根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐磨工件，其特征在于，所述輸送管道具有彎管部，所述彎管部的壁厚從彎管兩端向彎管部中間逐漸變大，所述彎管部的表面軟化層具有相等的厚度。13、根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐磨工件，其特征在于，所述輸送管道具有彎管部，所述彎管部具有相等的壁厚，所述彎管部的基體厚度從彎管部?jī)啥讼驈澒懿恐虚g逐漸變大。14、根據(jù)權(quán)利要求8至13任一項(xiàng)所述的耐磨工件，其特征在于，所述耐磨工件基體包括馬氏體組織。15、根據(jù)權(quán)利要求8至13任一項(xiàng)所述的耐磨工件，其特征在于，所述表面軟化層包括回火索氏體組織、回火屈氏體組織或珠光體組織。16、一種工件的制備方法，包括對(duì)工件進(jìn)行整體硬化處理；對(duì)所述整體硬化處理后的工件進(jìn)行表面軟化處理，在所述工件表面形成表面軟化層，所述表面軟化層的硬度比表面軟化層下的工件基體的硬度小。全文摘要本發(fā)明提供一種混凝土輸送裝置用耐磨工件的處理方法，包括對(duì)耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理；對(duì)所述整體硬化處理后的耐磨工件的非工作面進(jìn)行表面軟化處理，在所述非工作面形成表面軟化層，所述表面軟化層的硬度比表面軟化層下面的工件基體的硬度小。本發(fā)明先對(duì)所述耐磨工件進(jìn)行整體硬化處理，以形成硬度較高的工件基體，滿足對(duì)工件的硬度要求，然后再對(duì)整體硬化處理后的工件的非工作面進(jìn)行表面軟化處理，以在工件的非工作面表面形成硬度比工件基體低的表面軟化層，由于所述表面軟化層的硬度較小，因此可以提高所述耐磨工件的韌性，從而延長(zhǎng)其使用壽命。文檔編號(hào)F16L43/00GK101639147SQ20091016372公開(kāi)日2010年2月3日申請(qǐng)日期2009年8月14日優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日發(fā)明者周水波,易小剛,歐耀輝,秦建軍申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司