对27SiMn钢油缸缸筒的亚温淬火工艺进行了研究。结果表明27SiMn油缸缸筒的亚温淬火与常规淬火相比,可以获得更高的强度和韧性,同时减少了变形和开裂。

根据矿用液压支架立柱在井下轴向和切向受力及易磨损的工作特点,对矿用液压支架立柱基材27SiMn钢的硬度和耐磨性进行实验探究分析,并利用激光熔覆技术对27SiMn钢表面改性。激光熔覆搭接实验在单道熔覆基础上,熔覆搭接第二道时,基材温度升高,实验条件与单道实验不同。在液压支架立柱基材27SiMn钢表面进行一系列激光单道熔覆实验,对比单道熔覆层厚度、摩擦磨损实验及硬度等检测结果,找到液压支架立柱基材表面搭接实验的合适参数。搭接处硬度高于基材3倍以上,搭接后熔覆层比基材更耐磨,实验结果满足实际加工工序需要,并为激光熔覆在液压支架立柱表面熔覆后加工处理奠定有效实验理论基础。

为解决矿井液压支架用钢由于服役环境复杂经常出现腐蚀的问题,设计开发了矿井液压支架用耐蚀钢,同时对其轧制及热处理工艺、组织性能、腐蚀行为等进行了研究。结果表明:采用中C,低P、S,复合添加Cr、Ni、Cu的化学成分设计,研发的Cr+Ni+Cu系耐蚀钢经模拟轧制、在线淬火后,在530℃保温1 h进行回火,组织为回火马氏体,力学性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1 023、911 MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为15%、55.9%,强度及塑韧性均满足国标要求且均较目前矿井用钢27SiMn有所提升;随着回火温度升高,实验钢中位错密度降低,强度逐渐下降,组织发生回复,马氏体板条边界变得模糊,带状结构消失,部分板条发生合并,尺寸变宽,由板条结构转变为块状,导致大角度晶界数量增多,塑韧性呈上升趋势;随着腐蚀的进行,实验钢腐蚀速率逐渐下降并趋于稳定,经240 h全浸腐蚀(碱性...

为了提升27SiMn钢液压支架立柱的使用性能,开展了铁基合金粉末的开发及工艺验证,并对开发的3批次合金粉末进行对比检测、分析流动性、松装密度、表面形貌等物理性能,通过熔覆过程特点、成形性能来验证各合金粉末的使用性能。结果表明:流动性为17s/50g、松装密度为4.2g/cm3的2#合金粉末具备最佳熔覆效果,其颗粒形状规则、粒度分布均匀、表面无卫星球吸附,激光熔覆后能够获得良好的表面硬度及耐腐蚀性能,满足工业化熔覆生产需求。