專利名稱：一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板及其表面強(qiáng)化處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于模板幾何結(jié)構(gòu)和材料表面屬性改性強(qiáng)化處理技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板及其表面強(qiáng)化處理工藝。
背景技術(shù)：
“秦磚漢瓦”已有2000多年的生產(chǎn)歷史，這種實(shí)心粘土磚的制作方法不僅嚴(yán)重破壞我國的生態(tài)環(huán)境，大大侵害和減少不可再生的國土資源，而且大大浪費(fèi)寶貴有限的能源。據(jù)國家權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，每年毀壞的土地資源達(dá)12000畝，年耗煤6000萬噸，占全國耗能15%左右，實(shí)心粘土磚生產(chǎn)地區(qū)的二氧化碳的排放量大大高于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
為了鼓勵發(fā)展新型墻體材料，替代實(shí)心粘土磚，支持工業(yè)廢渣綜合利用，變廢為寶，國家和各地執(zhí)能部門以各種形式下文，要求嚴(yán)格控制生產(chǎn)，大中城市建筑禁止使用實(shí)心粘土磚。同時，國家也制定了一系列優(yōu)惠政策鼓勵、支持大力推廣應(yīng)用環(huán)保節(jié)能免燒磚的生產(chǎn)和應(yīng)用。免燒磚成型模板是在十分惡劣的環(huán)境和條件下進(jìn)行工作的，一是要承受較大負(fù)荷的冷擠壓，二是要承受硬度極高(HV1200)的硅砂等混合固體顆粒的強(qiáng)烈摩擦。在使用過程中，若成型模板的硬度、強(qiáng)度過高，則韌性較低，容易發(fā)生嚴(yán)重的脆性斷裂，若成型模板的硬度、強(qiáng)度較低(HRC < 55)，雖然模板的強(qiáng)韌性好，但模板容易發(fā)生變形，更容易發(fā)生嚴(yán)重的劃傷、犁溝等磨料磨損失效，嚴(yán)重影響了模版的質(zhì)量，使用壽命大大縮短。在福建、廣東等地陶瓷、粉煤灰生產(chǎn)的成形模具，大部分采用Crl2M0V模具鋼制成。該材料不僅價格昂貴，而且韌性低，綜合性能差，在承受大負(fù)荷擠壓和強(qiáng)烈摩擦磨損過程中極易發(fā)生脆性斷裂，發(fā)生早期失效現(xiàn)象，使用壽命短，也大幅度增加了生產(chǎn)成本。為此，若不能有效解決成型模板的產(chǎn)品質(zhì)量問題，提高其使用壽命，勢必會嚴(yán)重影響環(huán)保、節(jié)能免燒磚的大力推廣和應(yīng)用工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可提高成型板板表面強(qiáng)度(硬度)，增加基體強(qiáng)韌性，達(dá)到硬而不脆，綜合效果好的環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板的表面強(qiáng)化處理工藝。本發(fā)明環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板的技術(shù)解決方案是一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板，包括磚成型模板，其特征是在所述的磚成型模板外表面設(shè)有一層經(jīng)氮硼復(fù)合表面強(qiáng)化處理的強(qiáng)化層。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的強(qiáng)化層為8-12um的氮碳共滲層和0. 2-0. 4mm的硼化物層。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的磚成型模板采用45號碳素鋼材料制成。本發(fā)明環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板的表面強(qiáng)化處理工藝是(1)、先采用45號碳素鋼板制成磚成型模板；⑵、然后將上述成型模板置于少量碳滲入的氮碳共滲鹽浴爐里進(jìn)行560-570°C, 2-4小時的保溫處理，得到8_12um的化合物層和0. 2-0. 4mm的擴(kuò)散層；(3)、再將經(jīng)過氮化處理后成型模板再置于裝有滲硼劑的鐵箱內(nèi)進(jìn)行910-930°C，6-8小時的保溫處理，得到厚度為0. 2-0. 4mm, Hvll00-1400的硼化物層；(4)、最后將經(jīng)過氮硼復(fù)合處理后的成型模板進(jìn)行830-850°C加熱淬火處理，并進(jìn)行160-180°C兩小時低溫回火處理。低溫氮碳(稀土)共滲層具有良好的綜合性能，摩擦系數(shù)可降低為未處理的1/4-1/3 ;抗咬合擦傷載荷提高3-10倍；抗疲勞強(qiáng)度提高25-45% ;可大幅度提高金屬表面硬度，可使多種零件使用壽命成倍提高。本發(fā)明由于先采用45號碳素鋼板制成磚成型模板，然后將上述成型模板置于氮碳共滲(少量的碳滲入)鹽浴里進(jìn)行560-570°C，2-4小時的保溫處理，得到8_12um的化合物層和0. 2-0. 4mm的擴(kuò)散層，再將經(jīng)過氮化處理后成型模板再置于裝有滲硼劑的鐵箱內(nèi)進(jìn)行910-930°C,6-8小時的保溫處理，得到厚度為0. 2-0. 4mm,Hvl 100-1400的硼化物層，最后將經(jīng)過氮硼復(fù)合處理后的成型模板進(jìn)行830-850°C加熱淬火處理，并進(jìn)行160-180°C兩小時低溫回火處理，因而可避免采用價格昂貴的Crl2M0V高合金模具鋼材，不僅顯著降低磚成 型模板的生產(chǎn)成本,并且提高磚成型模板表面強(qiáng)度和強(qiáng)韌性等綜合性能,顯著提高磚成型模板的使用壽命。本發(fā)明具有可提高成型板板表面強(qiáng)度(硬度)，增加基體強(qiáng)韌性，達(dá)到硬而不脆，綜合效果好的特點(diǎn)。本發(fā)明主要用于環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板及其表面強(qiáng)化處理工藝。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明磚成型模板按圖紙要求進(jìn)行機(jī)械加工，采用45號普通碳素鋼板制成，形狀與現(xiàn)有采用Crl2M0V高合金模具鋼材制成的磚成型模板形狀相同。磚成型模板經(jīng)氮硼復(fù)合處理和滲硼處理后在表面形成強(qiáng)化層，強(qiáng)化層為8-12um的氮碳共滲層和0. 2-0. 4mm的硼化物層，最后進(jìn)行830-850°C加熱淬火處理，并進(jìn)行160-180°C兩小時低溫回火處理。本發(fā)明環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板的表面強(qiáng)化處理工藝是
⑴、先米用45號碳素鋼板制成磚成型模板；
⑵、然后將上述成型模板置于少量碳滲入的氮碳共滲鹽浴爐里進(jìn)行560-570°C，2-4小時的保溫處理,得到8-12um的化合物層和0. 2-0. 4mm的擴(kuò)散層；
⑶、再將經(jīng)過氮化處理后成型模板再置于裝有滲硼劑的鐵箱內(nèi)進(jìn)行910-930°C，6-8小時的保溫處理，得到厚度為0. 2-0. 4mm, Hvll00-1400的硼化物層；
⑷、最后將經(jīng)過氮硼復(fù)合處理后的成型模板進(jìn)行830-850°C加熱淬火處理，并進(jìn)行160-180°C兩小時低溫回火處理。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板，包括磚成型模板，其特征是在所述的磚成型模板外表面設(shè)有一層經(jīng)氮硼復(fù)合表面強(qiáng)化處理的強(qiáng)化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板，其特征是所述的強(qiáng)化層為8-12um的化合物層和0. 2-0. 4mm的硼化物層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板，其特征在于所述的磚成型模板采用45號碳素鋼材料制成。
4.一種對權(quán)利要求I所述的一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板表面進(jìn)行強(qiáng)化處理的工藝，其特征是包括以下工藝步驟 ⑴、先米用45號碳素鋼板制成磚成型模板； ⑵、然后將上述成型模板置于少量碳滲入的氮碳共滲鹽浴爐里進(jìn)行560-570°C，2-4小時的保溫處理,得到8-12um的化合物層和0. 2-0. 4mm的擴(kuò)散層； ⑶、再將經(jīng)過氮化處理后成型模板再置于裝有滲硼劑的鐵箱內(nèi)進(jìn)行910-930°C，6-8小時的保溫處理，得到厚度為0. 2-0. 4mm, Hvll00-1400的硼化物層； ⑷、最后將經(jīng)過氮硼復(fù)合處理后的成型模板進(jìn)行830-850°C加熱淬火處理，并進(jìn)行160-180°C兩小時低溫回火處理。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為一種環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板及其表面強(qiáng)化處理工藝。屬于模板幾何結(jié)構(gòu)和材料表面改性強(qiáng)化處理技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有磚成型模板使用壽命短的問題。它的主要其特征是⑴、先采用45號碳素鋼板制成磚成型模板；⑵、然后將其置于少量碳滲入的氮碳共滲鹽浴爐里進(jìn)行560-570℃，2-4小時的保溫處理，得到8-12um的化合物層和0.2-0.4mm的擴(kuò)散層；⑶、再置于裝有滲硼劑的鐵箱內(nèi)進(jìn)行910-930℃，6-8小時的保溫處理，得到厚度為0.2-0.4mm，Hv1100-1400的硼化物層；⑷、最后進(jìn)行830-850℃加熱淬火處理，并進(jìn)行160-180℃兩小時低溫回火處理。本發(fā)明具有可提高成型板板表面強(qiáng)度，增加基體強(qiáng)韌性，達(dá)到硬而不脆，綜合效果好的特點(diǎn)，主要用于環(huán)保節(jié)能免燒磚成型模板及其表面強(qiáng)化處理工藝。
文檔編號C21D1/18GK102729321SQ201110094380
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者陳治貴, 陳洋 申請人:陳治貴