公开(公告)号：CN117758199A

公开(公告)日：2024-03-26

申请号：CN202311664575.9

申请日：2023-12-06

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司 ,  苏州大学

Inventor： 袁岳东 ,  吴泽华 ,  薛雨 ,  杜尊重 ,  张庆宇 ,  张国群 ,  王晓南 ,  杨小军

IPC: C23C8/22 ,  C21D1/18 ,  C21D6/04

Abstract: 本发明属于金属材料领域，具体涉及一种重载齿轮用钢的高温渗碳双淬火工艺方法。为解决大渗层重载齿轮在常规渗碳过程中周期长、效率低和成本高等问题和在高温渗碳过程中晶粒粗化、综合性能差等问题，本发明通过提高渗碳温度加快碳原子的扩散速率，可以缩短渗碳周期和节约能源消耗。同时，通过双淬火工艺细化原奥氏体晶粒，提高组织的综合性能，避免现有技术中原材料微合金化成本高、以及预渗碳+再渗碳工艺繁琐的问题。

公开(公告)号：CN117758198A

公开(公告)日：2024-03-26

申请号：CN202311664574.4

申请日：2023-12-06

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司 ,  苏州大学

Inventor： 袁岳东 ,  姜洋 ,  薛雨 ,  杜尊重 ,  张庆宇 ,  张国群 ,  王晓南 ,  李超

IPC: C23C8/22 ,  C21D1/18 ,  C21D6/04

Abstract: 本发明属于金属材料领域，具体涉及一种不同介质淬火的齿轮钢高温渗碳工艺方法。本发明通过有限元模拟方式，针对齿轮合金渗碳钢的渗碳工艺进行开发，在保证控制生产成本、不增加工艺流程及提升使用性能的基础上，提出一种双介质淬火工艺来改善试样心部的相组织，降低心部马氏体含量，提高贝氏体含量，从而降低心部硬度来进一步提高试样心部的韧性。而渗碳表面仍为马氏体组织，保持了表层的高硬度。

公开(公告)号：CN119351935A

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202411450238.4

申请日：2024-10-17

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司 ,  苏州大学

Inventor： 杨小军 ,  王晓南 ,  袁岳东 ,  陈其源 ,  陈家禄 ,  张庆宇 ,  臧森 ,  沈鑫珺 ,  张虎

IPC: C23C8/22 ,  C23C8/32 ,  C23C8/80 ,  C22C38/48 ,  C22C38/44 ,  C22C38/46 ,  C22C38/04 ,  C22C38/02 ,  C21D1/28 ,  C21D1/26 ,  C21D8/00

Abstract: 本发明涉及一种Nb‑V微合金化重载齿轮用钢及其制备方法，属于金属材料技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：S1、将Nb‑V微合金化重载齿轮用钢原料依次进行熔炼、锻造、正火、回火、尺寸加工和退火，得到坯料；S2、对得到的坯料进行渗碳处理，得到重载齿轮用钢；S3、对得到的重载齿轮用钢进行高温回火处理；S4、对得到的重载齿轮用钢进行碳氮共渗处理；S5、对得到的重载齿轮用钢进行冷处理和低温回火处理，得到Nb‑V微合金化重载齿轮用钢。该Nb‑V微合金化重载齿轮用钢的有效硬化层的深度为5.90mm‑6.10mm，表面硬度为69HRC‑71HRC，表层抗拉强度为2265MPa‑2316MPa，表层屈服强度为1708MPa‑1756MPa，断后伸长率为5.1％‑5.4％，冲击功为97J‑105J。

公开(公告)号：CN115522134B

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202211303566.2

申请日：2022-10-24

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司

Inventor： 陈家禄 ,  刘珍光 ,  袁岳东 ,  王晓南 ,  张国群 ,  张庆宇 ,  杜尊重 ,  沈鑫珺

IPC: C22C38/02 ,  C22C38/32 ,  C22C38/38 ,  B23K9/04

Abstract: 本发明公开了一种用于采煤机导向滑靴的耐磨熔覆层及其制备方法，所述耐磨熔覆层通过电弧增材制造方式在导向滑靴表面制备得到，所用增材丝材包含如下质量百分数的组分：C 0.05％‑0.2％、Si 0.6％‑1.5％、Mn 13％‑20％、Cr6％‑8％、0

公开(公告)号：CN119465013A

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202510068307.3

申请日：2025-01-16

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司 ,  苏州大学

Inventor： 袁岳东 ,  陈其源 ,  杜尊重 ,  王晓南 ,  杨小军 ,  陈科 ,  薛雨 ,  杨文东 ,  陈烜 ,  张庆宇 ,  赵丽员 ,  沈鑫珺 ,  刘琨

IPC: C23C8/22 ,  C21D6/04 ,  C21D1/18

Abstract: 本发明公开了一种BH催渗剂及其制备方法与齿轮钢的渗碳热处理方法，BH催渗剂包括四种组分，组分A包括氧化镧、氯化铁、氧化钠和氧化钾，组分B包括三硝基甲苯和氩气微球，组分C包括蔗糖和碳酸钠，组分D包括表面活性剂和分散剂。将本发明提供的BH催渗剂用于齿轮钢的渗碳热处理，可以实现低温、快速、高效的渗碳过程，显著提高渗碳效率和渗层质量，降低工件变形，优化组织，提高零件的整体性能。本发明制备得到的渗碳齿轮钢的平均摩擦系数为0.32‑0.35，磨损体积为0.72‑0.77 mm3，相较于采用现有BH催渗剂，渗碳齿轮钢的耐磨性大幅提升。

公开(公告)号：CN119351936A

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202411450239.9

申请日：2024-10-17

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司 ,  苏州大学

Inventor： 杜尊重 ,  陈其源 ,  赵丽员 ,  王晓南 ,  王雷 ,  张庆宇 ,  濮晔 ,  沈鑫珺 ,  殷文兰

IPC: C23C8/22 ,  C23C8/32 ,  C23C8/80 ,  C21D1/18 ,  C21D6/04 ,  C22C38/44 ,  C22C38/04 ,  C22C38/02

Abstract: 本发明涉及一种高耐磨性重载齿轮用钢及其制备方法，属于金属材料技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：S1、将重载齿轮用钢于925℃‑935℃进行两阶段渗碳处理；所述两阶段渗碳处理包括第一强渗期和第一扩散期；S2、将S1得到的重载齿轮用钢于845℃‑870℃进行两阶段碳氮共渗处理；所述两阶段碳氮共渗处理包括第二强渗期和第二扩散期；S3、对S2得到的重载齿轮用钢进行高温回火处理；S4、对S3得到的重载齿轮用钢进行淬火处理；S5、对S4得到的重载齿轮用钢进行深冷处理和低温回火处理，得到高耐磨性重载齿轮用钢。该高耐磨性重载齿轮用钢的平均摩擦系数为0.13‑0.15，磨损体积为0.23mm3‑0.26mm3；相比于现有工艺制备的重载齿轮用钢耐磨性大幅提升。

公开(公告)号：CN116275100A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202211690143.0

申请日：2022-12-27

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司

Inventor： 杨小军 ,  刘珍光 ,  袁岳东 ,  王晓南 ,  张国群 ,  张庆宇 ,  杜尊重 ,  陈家禄

IPC: B22F10/28 ,  B22F5/00 ,  C23C24/10 ,  C22C38/02 ,  C22C38/44 ,  C22C38/58 ,  C22C38/56 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/10

Abstract: 本发明公开了一种用于采煤机导向滑靴的耐磨层及其制备方法，所述耐磨层通过电弧增材制造方式在导向滑靴ZG35CrMo熔覆获得，电弧增材制造过程中采用丝材的质量百分数如下：C 3％‑5％、Si 1.5％‑2.6％、Mn 1.5％‑2.5％、Cr26.0％‑28.0％、Ni 0.1％‑1.1％，W 3.0％‑5.0％，余量为Fe。所述耐磨层的制备方法包括如下步骤：(1)根据丝材各组成元素的质量占比称取除铁外各元素粉末，使用混粉设备将上述粉末混合均匀，采用丝材成型机将铁皮包裹住混合粉末，得到增材制造中使用丝材；(2)采用MAG电弧增材制造技术在预加热后的导向滑靴表面进行熔覆，冷却得到耐磨层。上述方法可在服役前、后的导向滑靴表面制备耐磨层，无需打底层，制备得到的耐磨层硬度高、无裂纹、成型性好、磨损率低，有效提高了导向滑靴的耐磨性能。

公开(公告)号：CN114417651A

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202111503128.6

申请日：2021-12-09

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司

Inventor： 袁岳东 ,  张庆宇 ,  张云平 ,  沈鑫珺 ,  陈烜 ,  张国群 ,  王晓南 ,  薛雨

IPC: G06F30/23 ,  G16C10/00 ,  C23C8/22 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及一种采煤机齿轮渗碳过程模拟方法，包括确定待模拟区域，初始化待模拟区域的模拟数据，其中模拟数据包括元胞数量、元胞尺寸、模拟温度、晶粒数目、晶粒取向、碳浓度以及扩散系数；基于初始化后的模拟数据计算待模拟区域的碳扩散过程，以获得区域内的碳浓度分布；当待模拟区域的局部区域的碳浓度超过预设的浓度阈值时，计算碳化物的长大过程，以模拟碳化物析出规律；根据碳化物析出规律，设定有碳化物存在的晶界迁移速度为0，计算奥氏体晶界迁移速度，得到奥氏体固相分数变化量，以模拟奥氏体晶粒长大过程；重复模拟步骤，获得不同时刻的模拟结果，其中模拟结果包括碳扩散过程、碳化物析出规律以及奥氏体晶粒长大过程。

公开(公告)号：CN114346625A

公开(公告)日：2022-04-15

申请号：CN202111486797.7

申请日：2021-12-07

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司

Inventor： 张云平 ,  沈鑫珺 ,  袁岳东 ,  张庆宇 ,  陈烜 ,  张国群 ,  王晓南 ,  刘琨

IPC: B23P15/14 ,  C21D1/18 ,  C21D1/26 ,  C21D1/28 ,  C21D1/42 ,  C21D6/00 ,  C21D6/04 ,  C21D9/32 ,  C23C8/00 ,  C23C8/80 ,  C23F17/00

Abstract: 本发明属于金属材料领域，具体涉及一种重载大渗层齿轮及其制备方法和应用。齿轮钢坯中含有C：0.13～0.19％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.30～0.60％，Cr：1.35～1.65％，Ni：4.00～4.50％，W：0.80～1.20％，P小于0.001％，S小于0.001％，余量为Fe。经过锻造、渗碳、冷却、内表层加热、插花键、淬火、深冷处理和低温回火等一系列处理后制备得到重载大渗层齿轮。制备齿轮解决现有采煤机用重载大渗层齿轮生产过程能耗高、效率低的问题，取消现有的渗碳后高温回火工序，采用感应线圈对内表层进行单独加热，而不是高温回火的整体加热，以软化内表层组织。根据渗碳层的成分准确选择深冷处理的温度，控制渗碳层中残余奥氏体的含量，提高齿轮的综合性能。

公开(公告)号：CN119465015A

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202510068382.X

申请日：2025-01-16

Applicant: 常熟天地煤机装备有限公司 ,  苏州大学

Inventor： 袁岳东 ,  王晓南 ,  杜尊重 ,  陈其源 ,  李超 ,  吴泽华 ,  杨小军 ,  杨文东 ,  张国群 ,  张庆宇 ,  濮晔 ,  沈鑫珺 ,  张虎

IPC: C23C8/32 ,  C21D6/04 ,  C21D1/18

Abstract: 本发明公开了一种BH催渗剂及其制备方法与齿轮钢的碳氮共渗热处理方法，BH催渗剂包括四种组分，组分A包括氧化镧、氯化铁、三氧化二镍、氧化钠和氧化钾，组分B包括三硝基甲苯和氩气微球，组分C包括蔗糖和碳酸钠，组分D包括表面活性剂和分散剂。本发明采用BH催渗剂进行齿轮钢的碳氮共渗热处理工艺，能够在较低温度下实现快速、高效的碳氮共渗过程，显著降低了能耗和工件变形，同时优化了组织结构，提高了零件的耐磨性。本发明制备得到的碳氮共渗齿轮钢的耐磨性大幅提升，平均摩擦系数为0.28‑0.30，磨损体积为0.55‑0.58 mm3。