【正文】 1 目 錄 前言 .....................................................2 鑿巖釬具釬尾的熱處理工藝探索 ............................. 3 釬尾的工作環(huán)境和失效形式分析 ...........................4 釬尾斷裂 ..........................................4 尾部端面破損 ......................................4 螺紋磨損 ..........................................4 釬耳破斷 ..........................................4 釬尾的服役條件 .........................................4 釬尾的材料及合金元素的作用 .............................5 En40B 常用釬尾的熱處理工藝分析 ..........................6 去應(yīng)力 退火 .........................................6 滲碳 +直接淬火 ......................................7 滲碳 .............................................7 直接淬火 .........................................12 滲碳空淬后常見的缺陷及對策 .......................13 低溫 回火 .......................................... 16 時效處理 ........................................... 16 En40B 常用釬尾的新的熱處理工藝 ...........................17 滲碳 ................................................17 等溫淬火 ............................................17 結(jié) 論 ........................................................19 參考文獻 ....................................................21 2 鑿巖釬具釬尾的熱處理工藝探索 摘要 ：本文通過對釬具釬尾的工作環(huán)境、失效形式及釬尾用鋼中所含的元素的種類和含量的分析；對鑿巖釬具 中 材料為 En40B 的釬尾的熱處理工藝進行分析探索；研究了釬尾在實際使用中的性能要求、實際生產(chǎn)中設(shè)備的先進 性、金相組織、硬度實驗；提出了針對 En40B 釬尾的熱處理工藝中所涉及的問題；采用了對釬尾在工藝過程中各工序的溫度高低、保溫時間長短和可控氣氛多用爐中碳濃度的高低的比較及所產(chǎn)生缺陷的分析 ，從而進一步提出了關(guān)于 鑿巖釬具釬尾的新的熱處理工藝：滲碳 — 高溫回火 — 等溫淬火 — 低溫回火 ；解決了 En40B 釬尾的熱處理工藝參數(shù)選定原因和公司工藝中常存在的缺陷問題 ；達到了對 En40B 釬尾熱處理工藝的理解 ,以及利用新工藝提高釬尾的使用性能的目的 。 關(guān)鍵詞 ：材料、釬尾、熱處理 前言 ： 無論是各種礦產(chǎn)資源的開采、鐵路、公路、水利、水 電等能源交通的建設(shè)，還是地質(zhì)、建筑等部門，都離不開鉆爆作業(yè)，離不開使用鑿巖釬具。 釬具見 圖 1 圖 1 釬具 3 釬 具（ rockdrill tools）是鑿巖爆破中必不可少的工具。它是用釬鋼和其他材料（如硬質(zhì)合金）制造而成的鉆鑿巖石用的工具。它主要包含四大類 部件 ，即釬桿或稱釬子桿（ rad），釬頭或鉆頭（ bit），連接套筒或稱套筒（ coupling）與釬尾（ shark adaptor）。 由于公司對釬具的熱處理設(shè)備是國產(chǎn)的可控氣氛箱式多用爐， 多用爐只有前室和后室，前室屬于預(yù)熱區(qū)，后室主要進行加熱和滲碳 。 爐內(nèi)的氣 氛 的 調(diào)節(jié) 仍需要人工控制 ，多用爐的一些性能（如爐內(nèi)實際的氣氛、溫度的均勻性）還有些不穩(wěn)定。雖然公司主 要生產(chǎn)釬具，但是只有釬尾和連接套筒是利用公司的熱處理的設(shè)備進行 處理的 。連接套筒在實際工作中的損害很小，一般需要的量很少 ， 公司 主要是對釬尾的熱處理。釬尾是整個鑿巖設(shè)備的主要消耗工具之一，它的種類很多，材料在公司也有三種，考慮到對工藝探索的具體性，故 我 選擇 對公司里 材料為 En40B 的常用釬尾 的熱處理工藝 進行分析 。經(jīng)過分析了公司的工藝 參數(shù) 的取得 原因 和存在的一些缺陷，自己又設(shè)定一個新工藝，彌補了原來工藝的 一些 不足 之處 ，使 釬尾的使用性能更好地被利用，使用壽命有所延長。 鑿巖釬具釬尾的熱處理工藝探索 : 作為現(xiàn)代化配套的釬具，釬尾是隨著鑿巖工藝和鑿巖條件的發(fā)展而生產(chǎn)的。在鑿巖工藝方面，當(dāng)從淺孔鉆鑿發(fā)展到中、深孔鉆鑿時，由于工作截面的限制，若要獲取較深的巖孔，就必須在釬桿同一軸線上，采用連接筒連續(xù)地連接多支釬桿進行鉆鑿。這種鑿巖工藝所使用的尾釬桿，就是作為釬尾發(fā)展的雛形。 在鑿巖條件方面，隨著高頻率、大功率全液壓鑿巖設(shè)備迅速發(fā)展，配套的釬具中的釬桿為傳遞鑿巖機所給予的高頻率、大能量的沖擊功，導(dǎo)致鑿巖機與釬桿配合部位的集幾何結(jié)構(gòu)更為 復(fù)雜，連接配合技術(shù)要求也越來越嚴格。很顯然，鑿巖工藝及條件的改變，提高了對尾釬桿的配合和制造技術(shù)的要求。這樣，全機械加工、高精度成型的各種各樣結(jié)構(gòu)的釬尾就相應(yīng)產(chǎn)生了。最終，發(fā)展為現(xiàn)代鑿巖配套釬具中不可缺少的重要配套件。 釬尾的工作環(huán)境和失效 形式 分析 釬尾是鑿巖機的易損件之一。釬尾是螺紋連接鑿巖釬具的重要組成部分，在工作時直接承受鑿巖機高頻沖擊和強力扭轉(zhuǎn)，將鑿巖機活塞運動的沖擊功從釬尾尾端傳遞到釬桿和釬頭，進行鑿巖作業(yè)，同時在鑿巖機轉(zhuǎn)動套的帶動下傳遞扭矩，使整個釬具 的 系統(tǒng)轉(zhuǎn)動。釬尾內(nèi)孔還受到快速流水的沖刷 和礦水的腐蝕。工作環(huán)境的惡劣和承受載荷的復(fù)雜性，對釬尾的使用性能提出了更高要求。 釬尾是將活塞的沖擊能量傳遞給釬桿、釬頭，達到破碎巖石作用 ，在使用時釬尾破壞形式主要是釬尾斷裂、尾部端面破損、螺紋磨損 、釬耳破斷等幾種失效形式。 4 釬尾斷裂 螺紋釬具鑿巖作業(yè)是釬尾不可避免的承受沖擊、扭轉(zhuǎn)、彎曲等方面作用，容易引起斷裂。斷裂是釬尾在工作過程中經(jīng)常發(fā)生的疲勞破壞，發(fā)生在釬尾注水口處。另外，釬尾在煤礦井下腐蝕介質(zhì)中，也很容易在注水口處產(chǎn)生腐蝕坑，在沖擊載荷作用下，腐蝕坑 中產(chǎn)生應(yīng)力集中并發(fā)展成疲勞裂紋，在 腐蝕與疲勞應(yīng)力共同作用下，裂紋擴展直到斷裂。 尾部端面損壞 釬尾尾部端面直 接承受鑿巖機活塞的沖擊接觸，端面剝落是常見的損壞方式。大多數(shù)釬尾 使用后在尾部端面出現(xiàn)較小的淺層剝落，肉眼看上去是比較淺的“小坑”，這種剝落對使用影響不大；比較嚴重的大塊深層剝落與活塞的接觸狀況惡化，甚至造成活塞損壞，給用戶造成經(jīng)濟損失。這種大塊的深層剝落是由于表面產(chǎn)生了與端面相垂直的裂紋造成的。主要由于釬尾在熱處理過程中產(chǎn)生局部過熱或過燒、淬火裂紋或內(nèi)應(yīng)力過大引起的。 螺紋磨損 釬尾在鉆鑿過程中，其外螺紋與連接套筒的內(nèi) 螺紋進行連接配合，在使用承受著沖擊、扭轉(zhuǎn)、彎曲等幾方面作用，螺紋由于硬度不夠易于磨損。 釬耳破斷 釬尾的釬耳與鑿 巖機內(nèi)套的花鍵配合，主要承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的作用。在鑿巖過程中，軸向拉 壓應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力通過釬耳促使 釬具產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，將沖擊功傳遞給釬頭，達到破碎巖石的作用。因此，釬尾的釬耳 能 承受的交變應(yīng)力是很大的，在此處經(jīng)常產(chǎn)生斷齒現(xiàn)