一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制制造技术

本发明专利技术公开了一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，包括高耐磨盘形滚刀刀圈配方和制作工艺，其特征在于：所述高耐磨盘形滚刀刀圈的配方如下：碳元素含量为0.65％‑1.21％；硅元素含量为1.54％‑2.23％；钼元素含量为0.73％‑1.27％；镁元素含量为1.23％‑2.25％；铬元素含量为3.89％‑4.85％；钒元素含量为1.54％‑2.38％；杂元素质含量小于0.03％；硫元素的含量小于0.01％；余量为铁元素含量。本发明专利技术提供的一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，具备高耐磨的优点，解决了现有的盘形滚刀刀圈不耐磨的问题，从根本上解决了现有的盘形滚刀刀圈硬度低，不耐磨的现状，提高了盘形滚刀刀圈在受力复杂，工作环境恶劣情况下的使用寿命，保证了盾构机的工作效率，提高了盘形滚刀刀圈的实用性。

Development of a Disc Hob Ring with High Wear Resistance

The invention discloses the development of a disc hob ring with high wear resistance, including the formulation and manufacturing process of the disc hob ring with high wear resistance. Its characteristics are as follows: the formulation of the disc hob ring with high wear resistance is as follows: the content of carbon element is 0.65%1.21%; the content of silicon element is 1.54%2.23%; the content of molybdenum element is 0.73%1.27%; the content of magnesium element is 1.23%2.25%; The content of elements is 3.89%4.85%. The content of vanadium is 1.54%2.38%. The content of impurities is less than 0.03%. The content of sulfur is less than 0.01%. The remainder is iron. The disc hob ring provided by the invention has the advantages of high wear resistance, solves the problem of non-wear resistance of the existing disc hob ring, fundamentally solves the present situation of low hardness and non-wear resistance of the existing disc hob ring, improves the service life of the disc hob ring under complicated stress and bad working environment, and ensures the working efficiency of the shield machine. The practicability of disc hob ring is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制
本专利技术涉及盘形滚刀刀圈
，具体为一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制。
技术介绍
盘形滚刀是一种可更换刀圈的刀具，通常有单刃、双刃和多刃之分，常以辐射状或螺旋状分布装在盾构机刀盘上，盾构机在千斤顶的压力下向前掘进，同时盾构机刀盘作旋转运动，安装在盾构机刀盘上的刀具在随刀盘公转同时，自己在摩擦力和压力下作自转，从而利用刀圈刃口对岩石表面产生滚动切削作用，盘形滚刀破岩工作原理可以理解为：掘进时盘形滚刀刀圈先在岩石内挤压出一个槽，并在槽周围生成初始的张拉破坏的裂纹，井随着刀具不断惯入，刀圈的楔形面对刀圈两边的岩石起剪切破坏作用，初始的张拉破坏裂纹会在剪切力作用下沿岩石切线方向持续快速扩张，相临刀具间的岩石裂纹会产生相互影响，产生进一步的张拉破坏，使相临切槽之间的岩脊在这种张拉破坏下产生较大的岩块剥落下来，盘形滚刀工作时除了要承受刀圈周向的正压力之外，还受到刀圈切向的摩擦力、以及侧向方向上交变应力的作用，受力复杂，工作环境恶劣，地层以及剥落的岩石对刀圈、刀体有着磨削、冲蚀效应，极易造成刀具的早期失效，对刀具的破岩效果和刀具对工作环境的耐受性能以及刀具质量的稳定性提出了极高的要求，刀具的质量直接决定了工程的质量、成本、安全和效率，是隧道及地铁盾构法施工中的核心技术之一。盘形滚刀刀圈的工作环境恶劣，受力环境复杂，现有的盘形滚刀刀圈受到钢材的限制，硬度和耐磨性不高，在工作一段时间后容易被坚硬的石块磨损，导致刀圈因磨损而损坏，限制了盘形滚刀刀圈的使用寿命，降低了盘形滚刀刀圈的实用性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，具备高耐磨的优点，解决了现有的盘形滚刀刀圈不耐磨的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，包括高耐磨盘形滚刀刀圈配方和制作工艺，所述高耐磨盘形滚刀刀圈的配方如下：碳元素含量为0.65％-1.21％；硅元素含量为1.54％-2.23％；钼元素含量为0.73％-1.27％；镁元素含量为1.23％-2.25％；铬元素含量为3.89％-4.85％；钒元素含量为1.54％-2.38％；杂元素质含量小于0.03％；硫元素的含量小于0.01％；余量为铁元素含量。根据权利要求1所述的一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，其特征在于：所述高耐磨盘形滚刀刀圈制作工艺如下：步骤一：将原料放入电炉中冶炼，直至原料熔融；步骤二：将电炉中的炉渣取出，在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内，自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路，在通电过程中，渣池放出焦耳热，将自耗电极端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池，受水冷作用，迅速凝固形成钢锭；步骤三：将钢锭进行预锻，使钢锭变形到接近锻件的形状和尺寸；步骤四：将预锻后的锻件，放入模具，在外力的作用下使锻件在模具内产生塑性变形并充满模膛以获得所需形状和尺寸的锻件；步骤五：将高温锻件运入缓冷容器内，在保温状态下让其缓慢地冷却到一百五十摄氏度以下；步骤六：将锻件放入真空炉中缓慢加热到较低温度，保温一段时间，使金属内部发生弛豫，然后缓冷下来；步骤七：对退火完成的锻件进行粗加工，以获得高耐磨盘形滚刀刀圈粗胚；步骤八：将进行粗加工的盘形滚刀刀圈粗胚放入真空炉中进行高温真空淬火；步骤九：将淬火完成后的盘形滚刀刀圈粗胚进行高温回火；步骤十：将高温回火后的盘形滚刀刀圈粗胚进行低温去应力；步骤十一：将处理完成收的盘形滚刀刀圈粗胚进行打磨、抛光等精处理。优选的，所述步骤五中缓冷的时间不能超过二十四小时，所述步骤五中出炉温度不能大于一百五十摄氏度。优选的，所述步骤六中将锻件加热到八百五十摄氏度，所述步骤五中保温时间不少于六小时。优选的，所述步骤八真空炉中的温度首先升到八百五十摄氏度，保持两个小时后，迅速加热到一千一百摄氏度后，保持一个半小时后，进行真空淬火。优选的，所述步骤九中高温回火的温度不得大于六百摄氏度，所述步骤九中高温回火时应在充满惰性气体的环境中进行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，具备高耐磨的优点，解决了现有的盘形滚刀刀圈不耐磨的问题，从根本上解决了现有的盘形滚刀刀圈硬度低，不耐磨的现状，提高了盘形滚刀刀圈在受力复杂，工作环境恶劣情况下的使用寿命，保证了盾构机的工作效率，提高了盘形滚刀刀圈的实用性。具体实施方式下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：实施例1：一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，包括高耐磨盘形滚刀刀圈配方和制作工艺，所述高耐磨盘形滚刀刀圈的配方如下：碳元素含量为0.69％；硅元素含量为1.73％；钼元素含量为0.73％；镁元素含量为2.25％；铬元素含量为4.52％；钒元素含量为2.11％；杂元素质含量小于0.03％；硫元素的含量小于0.01％；余量为铁元素含量。根据权利要求1所述的一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，其特征在于：所述高耐磨盘形滚刀刀圈制作工艺如下：步骤一：将原料放入电炉中冶炼，直至原料熔融；步骤二：将电炉中的炉渣取出，在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内，自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路，在通电过程中，渣池放出焦耳热，将自耗电极端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池，受水冷作用，迅速凝固形成钢锭；步骤三：将钢锭进行预锻，使钢锭变形到接近锻件的形状和尺寸；步骤四：将预锻后的锻件，放入模具，在外力的作用下使锻件在模具内产生塑性变形并充满模膛以获得所需形状和尺寸的锻件；步骤五：将高温锻件运入缓冷容器内，在保温状态下让其缓慢地冷却到一百五十摄氏度以下，步骤五中缓冷的时间不能超过二十四小时，所述步骤五中出炉温度不能大于一百五十摄氏度；步骤六：将锻件放入真空炉中缓慢加热到较低温度，保温一段时间，使金属内部发生弛豫，然后缓冷下来，步骤六中将锻件加热到八百五十摄氏度，所述步骤五中保温时间不少于六小时；步骤七：对退火完成的锻件进行粗加工，以获得高耐磨盘形滚刀刀圈粗胚；步骤八：将进行粗加工的盘形滚刀刀圈粗胚放入真空炉中进行高温真空淬火，步骤八真空炉中的温度首先升到八百五十摄氏度，保持两个小时后，迅速加热到一千一百摄氏度后，保持一个半小时后，进行真空淬火；步骤九：将淬火完成后的盘形滚刀刀圈粗胚进行高温回火，步骤九中高温回火的温度不得大于六百摄氏度，所述步骤九中高温回火时应在充满惰性气体的环境中进行；步骤十：将高温回火后的盘形滚刀刀圈粗胚进行低温去应力；步骤十一：将处理完成收的盘形滚刀刀圈粗胚进行打磨、抛光等精处理。实施例2：本实施例与实施例1的区别在于：一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，包括高耐磨盘形滚刀刀圈配方和制作工艺，所述高耐磨盘形滚刀刀圈的配方如下：碳元素含量为1.20％；硅元素含量为2.20％；钼元素含量为1.12％；镁元素含量为1.56％；铬元素含量为3.99％；钒元素含量为2.22％；杂元素质含量小于0.03％；硫元素的含量小于0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，包括高耐磨盘形滚刀刀圈配方和制作工艺，其特征在于：所述高耐磨盘形滚刀刀圈的配方如下：碳元素含量为0.65％‑1.21％；硅元素含量为1.54％‑2.23％；钼元素含量为0.73％‑1.27％；镁元素含量为1.23％‑2.25％；铬元素含量为3.89％‑4.85％；钒元素含量为1.54％‑2.38％；杂元素质含量小于0.03％；硫元素的含量小于0.01％；余量为铁元素含量。

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，包括高耐磨盘形滚刀刀圈配方和制作工艺，其特征在于：所述高耐磨盘形滚刀刀圈的配方如下：碳元素含量为0.65％-1.21％；硅元素含量为1.54％-2.23％；钼元素含量为0.73％-1.27％；镁元素含量为1.23％-2.25％；铬元素含量为3.89％-4.85％；钒元素含量为1.54％-2.38％；杂元素质含量小于0.03％；硫元素的含量小于0.01％；余量为铁元素含量。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨的盘形滚刀刀圈研制，其特征在于：所述高耐磨盘形滚刀刀圈制作工艺如下：步骤一：将原料放入电炉中冶炼，直至原料熔融；步骤二：将电炉中的炉渣取出，在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内，自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路，在通电过程中，渣池放出焦耳热，将自耗电极端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池，受水冷作用，迅速凝固形成钢锭；步骤三：将钢锭进行预锻，使钢锭变形到接近锻件的形状和尺寸；步骤四：将预锻后的锻件，放入模具，在外力的作用下使锻件在模具内产生塑性变形并充满模膛以获得所需形状和尺寸的锻件；步骤五：将高温锻件运入缓冷容器内，在保温状态下让其缓慢...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雄，
申请(专利权)人：湖南合盾工程刀具有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43