一种电梯安全钳楔块的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种电梯安全钳楔块的加工方法，步骤为：低碳钢锻造；热处理；铣削加工成形；渗碳处理；激光表面淬火处理；发黑处理；其中，步骤S1中使用的低碳钢中包括元素：碳：0.03‑0.24％、锰：0.02‑0.8％、硅：0.1‑2.0％、铌：0.035‑0.07％、钛：0.002‑0.05％、硼：0.01‑0.1％、铁：97.64‑99.76％。本发明专利技术提供的一种电梯安全钳楔块的加工方法的有益效果在于：提高了楔形块表面含碳量，提高了表面硬度，同时提高了表面耐磨度，改善了楔形块与导轨间的摩擦副系数，提高了芯部的韧性及塑性，使楔形块在高压工作状态下不破碎，提高安全钳的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属部件加工领域，尤其涉及一种提高表面硬度及耐磨性的一种电梯安全钳楔块的加工方法。
技术介绍
安全钳是电梯的安全部件之一，而楔块则是安全钳的关键零件，主要用于10T以上的大吨位安全钳。楔块原工艺采用40Gr钢材，经机械加工成形，再经热处理淬火后表面发黑处理而成，因其零件表面及芯部硬度相近HRC45～50，在工作状态下受100KN以上正压力作用下易产生破裂，丧失应有功能。现还有改用45#钢经机械加工成形楔块，再经热处理调质处理，硬度在HB195～210，因其与电梯轿厢升降导轨硬度相近，在很大正压力工作状态下，产生的滑动摩擦阻力非常大，虽对轿厢失控制停有很大帮助，但摩擦产生的温度会达到1千度以上，会严重损伤楔块和导轨工作面，而一次更换导轨，则会造成上万元的损失。中国专利CN102744576A公开了电梯安全钳楔块的加工方法，其特征在于：采用A3低碳优质结构钢锻造后，采用920℃温度正火处理，然后铣削加工成形，再将成形后的楔块在930℃温度下进行渗碳处理，再在780～800℃温度条件下表面淬火处理，最后进行发黑处理。本专利技术专利公开的技术方案获得了较高的硬度，提高了表面耐磨度，改善了与导轨表面间磨擦付系数，保护了导轨减小维保费用，同时因其心部仍保持有足够的塑性和韧性，使得楔块在高压工作状态下，不破碎，使安全钳的功能得以可靠实现，因而提升了大吨位电梯的发展空间，但是公开不充分，因此，本专利技术在上述公开的技术方案中做了进一步的改进。又如中国专利CN102676983A公开的一种渗碳处理方法，，包括：步骤a)将工件置于900～980℃的渗碳介质中，保温，冷却；步骤b)将步骤a)处理后的工件置于900～980℃的渗碳介质中，保温，其中渗碳介质为甲醇和丙烷。但是，采用甲醇和丙烷作为渗碳介质使用，不仅成本较高，而且安全系数较低。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种提高表面硬度及耐磨性的一种电梯安全钳楔块的加工方法。本专利技术披露的一种电梯安全钳楔块的加工方法，包括以下步骤：S1：低碳钢锻造；S2：热处理，细化结晶组织；S3：铣削加工成形；S4：渗碳处理，增加表面碳含量；S5：激光表面淬火处理，提高表面硬度；S6：发黑处理，提高表面抗氧化性；其中，步骤S1中使用的低碳钢中包括元素：碳：0.03-0.24％、锰：0.02-0.8％、硅：0.1-2.0％、铌：0.035-0.07％、钛：0.002-0.05％、硼：0.01-0.1％、铁：97.64-99.76％。由此，采用上述配方配比的低炭钢作为原材料锻造制备楔形块，提高楔形块芯部的韧性及塑性，防止楔块在高压工作状态下破碎，使安全钳的功能得以可靠实现。在一些实施方式中，步骤S2包括：S20：向熔炉中通入惰性保护气体，排出熔炉内空气；S21：将锻造后的材料置入熔炉中加热处理，以45℃-55℃/h的速度升温，使温度升至200℃-250℃，保温0.5-1h；S22：继续以30℃-50℃/h的速度升温，使温度升至450℃-500℃，保温1-2h；S23：继续以40℃-55℃/h的速度升温，使温度升至900℃-940℃，保温6-7h后取出；S24：取出后置入偏硅酸钠溶液中冷却至350℃-500℃；S25：再次将材料置入熔炉中加热，以20℃-45℃/h的速度升温，使温度升至450℃-550℃后取出自然冷却至80℃-100℃。由此，得到的材料消除了材料成分上的不均匀性，细化晶粒，消除应力，使组织均匀化；材料表面无氧化和脱碳现象。在一些实施方式中，偏硅酸钠溶液的浓度为0.3-0.6mol/L。材料放入偏硅酸钠中冷却后，偏硅酸钠受热融化并附着在材料表面，避免出炉后的材料表面氧化和脱碳，冷却至350℃-500℃后的材料再次放入熔炉内升温时，偏硅酸钠会和基体组织结合，改善粗晶组织。在一些实施方式中，步骤S4包括：S41：将天然气通入气体发生炉内与空气混合；S42：控制气体发生炉内温度在1000℃-1050℃之间，同时加入镍作为催化剂，使炉内天然气发生裂解生成CO、H2、N2的混合气体；S43：将步骤S3铣削加工成形后的工件置入加工炉内，并将CO、H2、N2混合气体不断通入加工炉内，进行渗碳处理。在一些实施方式中，步骤S41中，天然气与空气按照体积比为1:2.38-3进行混合。在一些实施方式中，步骤S43包括：S431：将工件置入加工炉内，以50℃-100℃/h的速度升温，使加工炉内温度升至860-900℃，在升温的过程中不断通入CO、H2、N2混合气体；S432：控制加工炉内温度为870℃-900℃之间，强渗3-5h，且不断通入CO、H2、N2混合气体及天然气；S433：控制加工炉内温度为840℃-870℃之间，扩散2-3h，且不断通入CO、H2、N2混合气体及天然气；S434：降低加工炉内温度至800℃-840℃之间，在降温的过程中不断通入CO、H2、N2混合气体；S435：控制加工炉内温度为800℃-840℃之间，保温3-4h，且不断通入CO、H2、N2混合气体及天然气。在一些实施方式中，步骤S431中，通入CO、H2、N2混合气体量为3-5m3/h；步骤S432及步骤S433中，通入CO、H2、N2混合气体量为3-4.5m3/h，通入天然气量为0.2-0.5m3/h；步骤S434中，通入CO、H2、N2混合气体量为2-3.5m3/h；步骤S435中，通入CO、H2、N2混合气体量为2-5m3/h，通入天然气量为0.2-0.3m3/h。由此，使用天然气作为渗碳介质，不仅降低了渗碳成本，而且提高了渗碳操作的安全系数。在一些实施方式中，步骤S5包括：S51：在工件表面涂覆一层吸收涂料；S52：在惰性保护气体的保护下，采用CO2激光扫描辐照工件表面。在一些实施方式中，吸收涂料的配方为：二氧化硅：10-15％二氧化铈：15-20％无水乙醇：35-40％偏硅酸钠：10-15％亚硝酸钠：3-4％聚乙烯醇：14-17％。由此，采用激光淬火处理工件表面，提高工件表面的摩擦系数，提高耐磨性。在一些实施方式中，步骤S6具体为，将工件浸置于装有黑化溶液的黑化槽内，控制黑化槽内温度在10-50℃之间，浸置8-10min,取出清洗。与现有技术相比，本专利技术提供的一种电梯安全钳楔块的加工方法的有益效果在于：提高了楔形块表面含碳量，提高了表面硬度，使表面硬度达HRC56-58，同时提高了表面耐磨度，改善了楔形块与导轨间的摩擦副系数；而芯部硬度控制在HRC22-26，提高了芯部的韧性及塑性，使楔形块在高压工作状态下不破碎，提高安全钳的可靠性。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：本专利技术披露了一种电梯安全钳楔块的加工方法。包括以下步骤：S1：采用低碳钢锻造，其中，在本专利技术的此实施方式中，使用的低碳钢中包括元素：碳：0.03％、锰：0.8％、硅：0.1％、铌：0.07％、钛：0.002％、硼：0.1％、铁：98.898％,由此，采用上述配方配比的低炭钢作为原材料锻造制备楔形块，提高楔形块芯部的韧性及塑性，防止楔块在高压工作状态下破碎，使安全钳的功能得以可靠实现。S2：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯安全钳楔块的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：低碳钢锻造；S2：热处理，细化结晶组织；S3：铣削加工成形；S4：渗碳处理，增加表面碳含量；S5：激光表面淬火处理，提高表面硬度；S6：发黑处理，提高表面抗氧化性；其中，步骤S1中使用的低碳钢中包括元素：碳：0.03‑0.24％、锰：0.02‑0.8％、硅：0.1‑2.0％、铌：0.035‑0.07％、钛：0.002‑0.05％、硼：0.01‑0.1％、铁：97.64‑99.76％。

【技术特征摘要】
1.一种电梯安全钳楔块的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：低碳钢锻造；S2：热处理，细化结晶组织；S3：铣削加工成形；S4：渗碳处理，增加表面碳含量；S5：激光表面淬火处理，提高表面硬度；S6：发黑处理，提高表面抗氧化性；其中，步骤S1中使用的低碳钢中包括元素：碳：0.03-0.24％、锰：0.02-0.8％、硅：0.1-2.0％、铌：0.035-0.07％、钛：0.002-0.05％、硼：0.01-0.1％、铁：97.64-99.76％。2.根据权利要求1所述的一种电梯安全钳楔块的加工方法，其特征在于，步骤S2包括：S20：向熔炉中通入惰性保护气体，排出熔炉内空气；S21：将锻造后的材料置入熔炉中加热处理，以45℃-55℃/h的速度升温，使温度升至200℃-250℃，保温0.5-1h；S22：继续以30℃-50℃/h的速度升温，使温度升至450℃-500℃，保温1-2h；S23：继续以40℃-55℃/h的速度升温，使温度升至900℃-940℃，保温6-7h后取出；S24：取出后置入偏硅酸钠溶液中冷却至350℃-500℃；S25：再次将材料置入熔炉中加热，以20℃-45℃/h的速度升温，使温度升至450℃-550℃后取出自然冷却至80℃-100℃。3.根据权利要求2所述的一种电梯安全钳楔块的加工方法，其特征在于，所述偏硅酸钠溶液的浓度为0.3-0.6mol/L。4.根据权利要求1所述的一种电梯安全钳楔块的加工方法，其特征在于，步骤S4包括：S41：将天然气通入气体发生炉内与空气混合；S42：控制气体发生炉内温度在1000℃-1050℃之间，同时加入镍作为催化剂，使炉内天然气发生裂解生成CO、H2、N2的混合气体；S43：将步骤S3铣削加工成形后的工件置入加工炉内，并将CO、H2、N2混合气体不断通入加工炉内，进行渗碳处理。5.根据权利要求4所述的一种电梯安全钳楔块的加工方法，其特征在于，步骤S41中，天然气与空气按照体积比为1:2.38-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，陆宏兵，季晓敏，
申请(专利权)人：南通亨特电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32