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龙图腾网获悉山西广凯机械科技有限公司申请的专利一种提高矿用金属顶梁强度的表面热处理工艺获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121718824B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610233649.0，技术领域涉及：C23C12/02；该发明授权一种提高矿用金属顶梁强度的表面热处理工艺是由叶伟松;包宏强;张欢设计研发完成，并于2026-02-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种提高矿用金属顶梁强度的表面热处理工艺在说明书摘要公布了：本发明公开了一种提高矿用金属顶梁强度的表面热处理工艺，涉及表面热处理技术领域，包括下列步骤：多元共渗剂的制备；基材表面预处理；装箱与密封；梯度高温化学共渗；降温与淬火一体化处理；低温回火去应力；后处理与检测。本发明通过多元共渗与梯度热处理，在顶梁表面原位构建致密功能层，实现了表面高硬度与芯部高韧性的平衡，提升了顶梁在井下重载、磨损及酸性腐蚀环境下的服役寿命。

本发明授权一种提高矿用金属顶梁强度的表面热处理工艺在权利要求书中公布了：1.一种提高矿用金属顶梁强度的表面热处理工艺，其特征在于，包括下列步骤： S1、多元共渗剂的制备：按照质量百分比称取下列组分：40%-60%的碳化硼粉末、3%-8%的稀土镁硅铁合金粉、5%-10%的铬粉、1%-3%的硫化亚铁粉、3%-5%的氟硼酸钾，以及余量的氧化铝粉末或碳化硅粉末作为填充剂；将上述组分置于球磨机中进行机械球磨分散处理，球磨时间控制在2-4小时，混合均匀并细化颗粒，经筛分后得到多元共渗剂； S2、基材表面预处理：对矿用金属顶梁表面进行喷砂除锈及超声波清洗，去除表面的氧化皮、油污及杂质，清洗后进行热风干燥处理，直至表面显露出金属光泽； S3、装箱与密封：在不锈钢渗箱底部铺设一层步骤S1制备的多元共渗剂，厚度为20mm-30mm，将步骤S2处理后的矿用金属顶梁放入渗箱，并在顶梁周围及顶部填充剩余的多元共渗剂，对渗箱进行振实处理以消除粉末空隙并确保共渗剂与顶梁表面紧密接触，随后采用耐火泥或水玻璃混合砂对渗箱进行密封填包； S4、梯度高温化学共渗：将密封好的渗箱放入加热炉中，首先加热至600℃-650℃进行预渗保温，保温时间为1小时-2小时；随后以5℃min-10℃min的升温速率加热至880℃-920℃，并在此温度下进行等温保持，保温时间为4小时-6小时，使硼、碳、铬、硫及稀土元素向基体内部扩散形成梯度渗层； S5、降温与淬火一体化处理：步骤S4保温结束后，随炉进行炉冷均温，将温度降低至820℃-860℃，保温30分钟-60分钟进行奥氏体化均匀处理；随后打开渗箱，将矿用金属顶梁取出并转移至淬火油槽中进行快速油淬，油温控制在40℃-60℃，获得马氏体及贝氏体复相组织； S6、低温回火去应力：将淬火后的矿用金属顶梁清洗干净，去除表面残留的共渗剂和淬火油，放入回火炉中进行加热，回火温度控制在200℃-400℃，保温1小时-2小时，随后空冷至室温； S7、后处理与检测：对回火后的矿用金属顶梁进行校直处理，并检测表面硬度、渗层深度及金相组织； 步骤S1中，碳化硼粉末、铬粉及硫化亚铁粉的粒度控制在150目-200目之间，稀土镁硅铁合金粉的粒度控制在200目-300目之间； 步骤S4中，从室温加热至600℃-650℃预渗温度的升温速率控制在3℃min-5℃min，以保证渗箱内部温度场的均匀性。

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