專利名稱：一種高錳鋼板錘和輥套爆炸硬化方法
技術領域：
本發明涉及一種高錳鋼的爆炸硬化處理方法，具體涉及一種高錳鋼板錘和輥套的爆炸硬 化方法。該方法利用炸藥爆轟產生的沖擊波與金屬的相互作用，在金屬中產生強烈的應力波， 使工件表面層一定深度范圍內產生硬化效果。
背景技術：
高錳鋼是一種含C: 0. 9% 1. 4%， Mn: 11. 5°/。 15%， Si : 0. 3% 1. 0%， Cr:《1%， Ni:《1°/。， S:《 0. 05%， P:《0. 10%的特種鋼，在使用中有自硬效應，但初始耐磨性較低。提高高錳鋼件耐磨壽命 的途徑有:一是調整合金的成份，即根據高錳鋼的工況條件制定合理的成份范圍，由于工況非 常復雜，針對每一種工況研發出不同成分的高錳鋼，不僅大大提高了研發的成本，而且靠改 變合金成分來改善鋼材內部晶體排列以提高高錳鋼的表面硬度的難度是非常之大的。二是在 使用之前進行預硬化，如噴丸、錘擊等，但這一方法表面硬化層易產生裂紋或剝落，且對形狀 復雜的高錳鋼件,有時是難以實現的。爆炸硬化克服了以上方法的不足，直接在現有的合金成 分下對預硬化的工件進行爆炸硬化，大大提高金屬的表面硬度。最新的爆炸硬化技術采用的 是以硝酸為基的液體炸藥，注入與工件裝配好的藥盒引爆而成，然而這種方法中炸藥爆炸時 作用于工件的力量較難控制，工件表面不同藥劑量必須通過工件與藥盒間的空隙厚度來控制， 這樣增加了藥盒制作的成本和時間。申請號為200710061422. X的中國發明專利公開了一種高 錳鋼轍叉表面爆炸硬化工藝，該發明披露的塑性片狀炸藥成化為RDX，環氧樹脂為粘結劑，乙二胺為固化劑及鄰苯二甲酸二丁酯為增塑劑，但未說明各種組分的含量，且塑性片狀炸藥 的鋪設厚度對于轍叉以外的其他工件，如板錘、輥套等并不適合。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可使高錳鋼板錘和輥套工件表面硬化的技術，特 別是可以大幅度提高高錳鋼的表面硬度和耐磨性的表面硬化技術。
為解決以上技術問題，本發明采用的技術方案是先將塑性板狀炸藥貼敷在高錳鋼工件
需要硬化的部位上，起爆后，利用炸藥爆轟產生的沖擊波與金屬的相互作用，在金屬中產生強
烈的應力波，使工件表面層一定深度范圍內產生硬化效果，其特征在于所述的塑性板狀炸藥 的主炸藥為黑索金，含量為80%;粘結劑為環氧樹脂，含量為18.2%;固化劑為乙二胺，含量 為0.3%，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，含量為1.5%。
所述的塑性板狀炸藥加工工藝中混合炸藥配方順序為環氧樹脂一乙二胺一鄰苯二甲酸 二丁酯一黑索金。
所述的塑性板狀炸藥的貼敷厚度為4mm.
本發明提供的方法，具有以下有益效果(1)可以經濟、簡便地提高制件硬度，避免目前 常用的調整合金成分和預硬化處理方法的缺點和不足，提高高錳鋼的表面硬度和耐磨性。它所 使用的柔軟板狀炸藥可根據工件表面形狀而作出相應的形狀，爆炸后沖擊波在工件內的連續 衰減能保證足夠的硬化層厚度協調的硬化。(2)提高了設備作業效率、降低了工人勞動強度。 (3)可以節約大量鋼材。(4)爆炸時作用于工件上的力度可以由涂敷在工件上的藥劑厚度來控制，控制方式優良，制作工藝簡單。
具體實施例方式
下面對本發明所述的高錳鋼板錘和輥套爆炸硬化方法進行具體說明。
1. 炸藥配方
爆炸硬化要求采用爆速高、強度大、臨界厚度小、并且有良好塑性、粘性和存儲穩定性 的塑性板狀炸藥，為滿足上述要求,需按此炸藥配方配制主炸藥為黑索金，含量為80%;粘 結劑為環氧樹脂，含量為18.2%;固化劑為乙二胺，含量為0.3%，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁 酯，含量為1. 5%。
2. 塑性板狀炸藥加工工藝
①稱取一定量的環氧樹脂，倒入容器中。 0稱取一定量的乙二胺，加入上述容器中，攪拌均勻。
G)稱取一定量的鄰苯二甲酸二丁酯，加入上述容器中，繼續攪拌均勻。
④稱取一定量的黑索金，倒入上述容器中，攪拌均勻。
3. 起爆前的準備工作
用電動砂輪磨平工件粗糙表面，去除表面雜質和裂紋。為避免工件表面出現裂紋，應在爆 破前對其表面層進行預先打磨光。
4.板狀炸藥的制作和涂敷工藝過程 利用調制好的粘稠狀炸藥混合物均勻地涂抹于水平塑料布襯底上，使其平整，制成厚度約為4mm的板狀炸藥。然后根據工件的不同表面，把炸藥裁成不同形狀的板狀炸藥。取預處 理過的板錘和輥套，把粘性板狀炸藥粘敷于其上，可以輕輕壓實，使其緊貼工件表面，在表 面上有孔的地方，如固定板錘用的螺栓孔，可以適當減小炸藥的厚度，約3.5mm，這樣， 一方 面有利于炸藥與工件表面的密貼，有效提高硬化效果，另一方面，則可以避免裂紋的出現,提高 硬化質量。然后找一個合適的引爆點， 一般以某平面中部為宜，此處炸藥厚度可適當增加， 以安裝雷管和導爆索。涂敷好炸藥后，把工件放置于基礎上引爆。最后檢測經爆炸處理后的 工件特性。
5. 炸藥厚度
塑料板狀炸藥厚度為3ram時便可以達到穩定爆破。藥厚為4mra時效果最好。
6. 爆炸次數
爆炸前從板錘表面上測得的平均硬度值為HB1852210，從輥套表面上測得的平均硬度值為 HB1902210，爆炸一次時表面硬度平均值板錘為HB2902310,輥套為HB2952320;爆炸兩次時，板 綞硬度可達BH3402355，輥套可達HB3352360。爆炸一次后下陷量僅為0. 3 0. 45mm ,兩次爆 炸的下陷量可達0. 6 0. 9ram，可見兩次爆炸比一次爆炸硬化深度明顯增大。而且，對使用效 果的觀察得知， 一次爆破的使用壽命約比原來提高35%以上，兩次爆破則可以提高50%以上。
權利要求
1. 一種高錳鋼板錘和輥套爆炸硬化方法，先將塑性板狀炸藥貼敷在高錳鋼工件需要硬化的部位上，起爆后，利用炸藥爆轟產生的沖擊波與金屬的相互作用，在金屬中產生強烈的應力波，使工件表面層一定深度范圍內產生硬化效果，其特征在于所述的塑性板狀炸藥的主炸藥為黑索金，含量為80％；粘結劑為環氧樹脂，含量為18.2％；固化劑為乙二胺，含量為0.3％，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，含量為1.5％。
2. 根據權利要求1所述的高錳鋼板錘和輥套爆炸硬化方法，其特征在于所述的塑性板狀炸 藥加工工藝中混合炸藥配方順序為環氧樹脂—乙二胺—鄰苯二甲酸二丁酯—黑索金。
3. 根據權利要求1所述的高錳鋼板錘和輥套爆炸硬化方法，其特征在于所述的塑性板狀炸藥的貼敷厚度為4mm。
全文摘要
本發明公開了一種高錳鋼板錘和輥套的爆炸硬化處理方法，該方法所述的塑性板狀炸藥的特征是主炸藥為黑索金，含量為80％；粘結劑為環氧樹脂，含量為18.2％；固化劑為乙二胺，含量為0.3％，增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，含量為1.5％。混合炸藥配方順序為環氧樹脂→乙二胺→鄰苯二甲酸二丁酯→黑索金。塑性板狀炸藥的貼敷厚度為4mm.采用該方法可以不僅提高了高錳鋼表面硬度和耐磨性，而且制作工藝簡單，可以提高設備作業效率，節約大量鋼材。
文檔編號C21D10/00GK101545035SQ200810080250
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月25日 優先權日2008年12月25日
發明者晉民杰, 捷 李, 李自貴, 熊艷華, 王順坤 申請人:太原科技大學