本发明专利技术属于金属材料领域，涉及到对船闸闸门底枢的蘑菇头和蘑菇头帽材料的选用和加工工艺的改进。用于船闸闸门底枢的蘑菇头所用材料为４０Ｃｒ或者４Ｃｒ１３，与蘑菇头配对使用的蘑菇头帽所用材料为３８ＣｒＭｏＡｌＡ或者ＱＴ６００－３。蘑菇头采用的４０Ｃｒ、４Ｃｒ１３材料硬度值为ＨＲｃ４５，蘑菇头帽采用的３８ＣｒＭｏＡｌＡ材料硬度值为ＨＶ９００，ＱＴ６００－３材料硬度值为ＨＶ６００。本发明专利技术同时提供了上述材料的加工工艺过程，将蘑菇头和蘑菇头帽材料及其表面采用合理的处理工艺，并对配对使用的蘑菇头和蘑菇头帽材料及硬度值进行合理的搭配，大大提高了摩擦副的耐磨性能，对保证船闸安全运行、延长船闸的修理周期起到了关键作用，经济效益显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料领域，涉及到对船闸闸门底枢的蘑菇头和蘑菇 头帽材料的选用和加工工艺的改进。技术背景船闸主要分布在干线航道上，在水上运输中起着重要的作用。随着 国民经济建设的发展，水上运输量急剧增长，使得许多船闸的通过量大大地超过设计能力，船阑的开启量由原来每天30多个闸次，增加到现在 的50多个闸次。船闸开启量增加的同时，也加大了船闸运转件的损耗。 许多船闸由于船闸运转件故障，经常停航进行抢修，给水上运输带来严 重影响。由于船闸运转件一特别是水下运转件蘑菇头和蘑菇头帽的磨 损，是造成船阉停航的主要因素。因此解决蘑菇头和蘑菇头帽磨损性能 的问题，成为船闸技术改造的重点。蘑菇头和蘑菇头帽应用在人字门船闸和三角门船闸的阉门底枢部 位，目前的现有技术中，蘑菇头材料采用45号钢球面堆焊不锈钢，蘑菇 头帽材料采用ZQSn6-6-3锡青铜或ZQA19-4铝青铜,材料均未进行热处理 和表面处理，使用中蘑菇头帽运转5万次左右蘑菇头帽就已严重磨损， 磨损量高达8鹏,直接影响着船闸的安全运行。因此需要采用硬度值合理、 耐磨性能好、搭配合理的材料作为蘑菇头和蘑菇头帽材料，延长零件的 使用寿命，保证船闸的安全运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是选用硬度值合理、耐磨性能好的材料作为蘑菇头 和蘑菇头帽的材料，对其表面采用合理的处理工艺，并对配对使用的蘑 菇头和蘑菇头帽材料及硬度值进行合理的搭配，解决现有技术中蘑菇头 帽磨损严重的问题，提高船闸运转件的耐磨性能，延长船闸运转件的使 用寿命。本专利技术的技术方案是一种用于船闸闸门底枢的蘑菇头和蘑菇头帽， 其特征在于蘑菇头所用材料为40Ci"或者4Crl3，与蘑菇头配对使用的蘑菇头帽所用材料为38CrMoAlA或者QT600-3。蘑菇头采用的40Cr、4Crl3 材料硬度值为服c45，蘑菇头帽采用的38CrMoAlA材料硬度值为HV900， QT600-3材料硬度值为H￥600。本专利技术同时提供了上述材料的加工工艺过程，其中加工硬度值为 HRc45的40Cr、 4Crl3蘑菇头包括以下次序的工艺步骤(1)锻；(2)去 应力退火；(3)车床加工留余量；(4)调质处理冊240; (5)数控车床精 车；(6)球表面淬火HRc45:感应加热到860"C 8801C之间保温5 10 分钟，出炉后立即放入油或水中快速冷却；(7)抛光。加工硬度值为HV900的38CrMoAlA蘑菇头帽包括以下次序的工艺步 骤(1)锻；(2)去应力退火(3)车床粗加工；(4)调质处理HB240;(5)车床精加工；(6)抛光；(7)球表面氮化处理HV900:在氮化炉中 200°C 250t:之间预热2 3小时，随炉升温至515"C ± IO"C保温25小时， 再随炉升温至55(TC士101C保温40小时，退氮2小时，炉冷至200'C以 下出炉在空气中冷却；(8)抛光。加工硬度值为,00的QT600-3蘑菇头帽包括以下次序的工艺步骤:(1)铸；(2)正火HB220; (3)车床粗加工；(4)调质处理冊240; (5) 车床精加工；(6)球表面氮化处理HV600:在氮化炉中200'C 25(TC之 间预热2 3小时，随炉升温至56(TC土10C氨分解率保持30%左右， 保温25小时，同样温度下，氨分解率保持50%左右，保温60小时，炉冷 至200t:以下出炉在空气中冷却；(7)抛光。本专利技术的有益效果是本专利技术将蘑菇头和蘑菇头帽材料及其表面采 用合理的处理工艺，并对配对使用的蘑菇头和蘑菇头帽材料及硬度值进 行合理的搭配，大大提高了摩擦副的耐磨性能，使人字门和三角门船闸 底枢蘑菇头和蘑菇头帽摩擦副能实现运转十五万次的使用性能，磨损量 控制在卜2,之间，对保证船闸安全运行，延长船闸的大修理周期起到了关键作用，所产生的经济效益和社会效益非常显著。 附圉说明附图说明图1为蘑菇头和蘑菇头帽安装位置图，其中1为蘑菇头，2为蘑菇头 帽，3为闸门门体，4为闸门底枢部分。 图2为蘑菇头结构示意图。 图3为蘑菇头帽结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术做进一步详细说明。将蘑菇头和蘑菇头帽选择多种材 料、采用不同的热处理工艺和表面处理工艺、以及采用不同的硬度值分 别进行配对试验，得出以下几组耐磨性能较好的人字门船闸及三角门船 闸的蘑薛头、蘑菇头帽摩擦副使用材料-实施例1:蘑恭头采用锻幼Cr球表面淬火HRc45,蘑菇头帽采用 38CrMoAlA球面渗氮HV900。所用40Cr材料的化学成分为C含量0.37 0.44%, Si含量0.17 0.37%, Mn含量0. 50 0.80%; Cr含量0.80 1.10%。所用38CrMoAlA材料的化学成分为C含量0. 35 0.42%, Si含量 0.20 0.45%, Mn含量0.30 0.60%; Cr含量1.35 1.65%, Mo含量0.15 0.25%; Al含量0.70 l.l(m。蘑菇头采用锻40Cr工艺要求为锻一去应力退火一车床加工留余量 一调质处理HB240—数控车床精车一球表面淬火服c45:感应加热到860 t! 880'C之间保温5 10分钟，出炉后立即放入油或水中快速冷却。一 抛光。蘑菇头帽采用38CrMoAlA工艺要求为锻—去应力退火一车床粗加 工—调质处理冊240一车床精加工—抛光一球表面氮化处理HV恥(h在氮 化炉中2001C 2501C之间预热2 3小时，随炉升温至515*€±10*€保温 25小时，再随炉升温至55(rC士10'C保温40小时，退氮2小时，炉冷至 200"以下出炉在空气中冷却"*抛光。实施例2:蘑燕头采用4Crl3球表面淬火冊c45，蘑菇头帽采用 38CrMoAlA球面渗氮HY900。所用38CrMoAlA材料的化学成分为C含量0.35 0.42%, Si含量 0.20 0.45%,Mn含量0. 30 0.60%;Cr含量1. 35 1.65%，Mo含量0.15 0.25%; Al含量0.70 l.l(m。所用4013材料的化学成分为C含量0.36 0.45%, Si含量《 0.60%, Mn含量《0.80%; P含量《0.035%, S含量《0.030%; Cr含量12.0 14.0%。蘑菇头采用Ci!3工艺要求为锻，去应力退火一车床加工留余量 —调质处理HB240—数控车床精车一球表面淬火HRc45—抛光。蘑菇头帽采用38CrMoAlA工艺要求为锻一去应力退火一车床粗加 工—调质处理冊240—车床精加工—抛光—球表面氮化处理HV900:在氮 化炉中2001C 250X:之间预热2 3小时，随炉升温至515°C ± l(TC保温 25小时，再隨炉升温至5501C士10TC保温40小时，退氮2小时，炉冷至 200TC以下出炉在空气中冷却一抛光。实施例3:蘑菇头采用锻40Cr球表面淬火HRc45,蘑菇头帽采用 QT600-3球面渗氮HV600。所用40Cr材料的化学成分为C含量0.37 0.44%, Si含量0.17 0.37%, Mn含量0.50 0.8096; Cr含量0.80 1.10%。所用QT600-3材料的化学成分为C含量3.56 3.85%, Si含量 1.83 2. 56t,Mn含量0.49 0.709b;S含量0.016本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于船闸闸门底枢的蘑菇头，其特征在于：所用材料为４０Ｃｒ或者４Ｃｒ１３。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许民，王建民，林江，沈伯明，谢炳康，徐斌，夏炜，杨本，
申请(专利权)人：江苏省交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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