采煤機用高強度螺栓熱處理工藝

遼源煤礦機械制造有限責任公司 （吉林 136201） 丁 進

采煤機的牽引部與截煤部主要是靠高強度螺栓聯接固定，并采用專用液壓螺母預緊，使之更加牢固。但聯接部位受力較大，高強度螺栓常因塑性變形、斷裂等引發停產事故，這就對高強度螺栓的力學性能提出了更高的要求。

根據采煤機用高強度螺栓的特殊性要求，選用42CrMo與35CrMnSi鋼進行工藝對比試驗，比較兩種材料的熱處理工藝參數、工藝特性和熱處理后的力學性能，從而確定較佳的高強螺栓材料。

1.采煤機用高強度螺栓技術要求

采煤機用高強度螺栓M42×200mm。技術要求：淬火硬度32～36HRC，必須符合GB3098.1－2000《緊固件力學性能螺栓、螺釘、螺柱》力學性能10.9級標準，即：σbmin≥1000N/mm2，σ0.2min≥900N/ mm2，δ≥9%，aKmin≥20J·cm－2。

2.煤礦用高強螺栓工藝試驗

選用42CrMo與35CrMnSi兩種高強度螺栓材料進行工藝試驗，材料化學成分見表1。試件淬火工藝見表2。

表1 材料化學成分 （質量分數） （%）

表2 淬火工藝參數 （℃）

采煤機用高強度螺栓的力學性能試樣均采用淬火后的實際工件制成，制樣標準執行國標GB/T228－1987《金屬拉伸試驗方法》和GB/T229－1994《金屬夏比缺口沖擊試驗方法》。試驗結果見表3。由表可見，35CrMnSi鋼的抗拉強度高出標準408～528N/mm2，斷面收縮率、沖擊韌度稍高于標準；42CrMo鋼抗拉強度高出標準160～309N/mm2，斷面收縮率、沖擊韌度稍高于標準；兩種鋼伸長率低于標準較多。

表3 淬火后力學性能

采煤機用高強度螺栓淬火后硬度測試采用HR－150洛氏硬度計，按軸向取三點，即兩端和中間位置測硬度均在34～36HRC；金相組織：上貝氏體+托氏體。

3.結語

通過試驗對比，35CrMnSi鋼的性能參數較優，且35CrMnSi鋼的淬透性優于42CrMo等鋼。對于截面積較大的螺栓，采用35CrMnSi材料熱處理后硬度均勻，并可確保力學性能參數。