一种盘形滚刀刀圈及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102517502A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102517502A(43)申请公布日2012.06.27(21)申请号201210012327.1C21D9/22(2006.01)(22)申请日2012.01.16(71)申请人株洲钻石钻掘工具有限公司地址412000湖南省株洲市荷塘区大坪路312号(72)发明人谢俊杰马绍宏邓小和唐欢谢幸林(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所43001代理人周咏林毓俊(51)Int.Cl.C22C38/24(2006.01)C22C33/04(2006.01)C21D8/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种盘形滚刀刀圈及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种硬度高、韧性好，综合性能良好的盘形滚刀刀圈，其成分为：C0.46～0.56%，Si0.80～1.20%，Mn0.20～0.65%，Cr5.00～5.80%，Mo1.15～1.55%，V0.85～1.40%，Fe余量；杂质P≤0.02%，S≤0.01%；刀圈整体硬度HRC55～61，抑或硬度成梯度分布，即工作刃区域HRC55～61，过渡面区域HRC50～57，台阶装配面区域与内圈HRC44～51；其制备方法，依次包括原料电炉冶炼，电渣重熔，预锻，模锻，缓冷，退火，粗加工获得盘形滚刀刀圈粗坯，刀圈粗坯再经高温真空淬火加二次高温回火，低温去应力处理，精加工，获得整体硬度HRC55～61的刀圈，适应于盾构机在硬岩层的掘进；或在低温去应力处理前增加中频感应回火处理，获得硬度成梯度分布的刀圈，适应于上软下硬岩层的掘进。CN10257ACN102517502A权利要求书1/1页1.一种盘形滚刀刀圈，其成分与质量百分比分别为：C0.46～0.56%，Si0.80～1.20%，Mn0.20～0.65%，Cr5.00～5.80%，Mo1.15～1.55%，V0.85～1.40%，Fe余量；杂质P≤0.02%，S≤0.01%。2.根据权利要求1所述的盘形滚刀刀圈，其特征在于所述盘形滚刀刀圈整体硬度HRC55～61。3.根据权利要求2所述的盘形滚刀刀圈的制备方法，依次包括原料电炉冶炼，电渣重熔，预锻，模锻，缓冷，退火，粗加工获得盘形滚刀刀圈粗坯，刀圈粗坯再经高温真空淬火加二次高温回火，低温去应力处理，精加工。4.根据权利要求1所述的盘形滚刀刀圈，其特征在于所述盘形滚刀刀圈工作刃区域HRC55～61，过渡面区域HRC50～57，台阶装配面区域与内圈HRC44～51。5.根据权利要求4所述的盘形滚刀刀圈的制备方法，依次包括原料电炉冶炼、电渣重熔，预锻，模锻，缓冷，退火，粗加工获得盘形滚刀刀圈粗坯，刀圈粗坯再经高温真空淬火加二次高温回火，中频感应回火处理，低温去应力处理，精加工。6.根据权利要求3或5所述的盘形滚刀刀圈的制备方法，其特征在于所述退火工艺为：以60～80℃/h的速度升温，到890±10℃时保温5～6h，以40～60℃/h速度冷却到750±10℃，再保温4h，然后以40～60℃/h速度冷却到500℃，出炉空冷；所述退火后刀圈粗坯硬度＜HB230。7.根据权利要求3或5所述的盘形滚刀刀圈的制备方法，其特征在于所述高温真空淬火加二次高温回火工艺为：首先将刀圈粗坯以<200℃/h速度从室温加热至700℃，保温2h，再将刀圈粗坯以<180℃/h速度加热至870℃，保温1.5h，接着继续升温至1050±20℃保温1h,真空淬火，冷却至60℃以下；然后在540±20℃进行第一次回火，保温3h；再在525±20℃进行第二次回火，保温2h。8.根据权利要求5所述的盘形滚刀刀圈的制备方法，其特征在于所述中频感应回火处理是将高温真空淬火加二次高温回火后的刀圈粗坯安置于中频感应加热机的回转平台上，采用U型感应线圈并调整线圈相对刀圈的工作刃区域、过渡面区域、台阶装配面区域与内圈的分布密度，对刀圈的工作刃区域、过渡面区域、台阶装配面区域与内圈进行回旋感应加热，使刀圈的硬度呈梯度分布。9.根据权利要求8所述的盘形滚刀刀圈的制备方法，其特征在于U型感应线圈相对工作刃区域、过渡面区域、台阶装配面区域与内圈的分布密度为依次递增，所述刀圈的硬度从工作刃、过渡面、台阶装配面及内圈呈递减的梯度分布。10.1根据权利要求8或9所述的盘形滚刀刀圈的制备方法，其特征在于感应加热控制刀台阶圈温度650±20℃，加热时间50～60分钟，随后在220±20℃温度下去应力回火4～6小时。2CN102517502A说明书1/4页一种盘形滚刀刀圈及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于盾构机隧道掘进用盘形滚刀刀圈的材质、制造方法，进一步涉及硬度呈梯度分布的盘形滚刀刀圈。背景