[其他]球墨鑄鐵件的鑄熱水浴冷卻正火工藝

在審

• 申請號: 101987000007076
• 申請日: 1987-10-19
• 公開（公告）號: CN1004283B
• 公開（公告）日: 1989-05-24
• 發明（設計）人: 劉慶元;楊長海;徐宗武;郭長生;歐陽廣安
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 林懷禹

球墨鑄鐵件的鑄熱水浴冷卻正火工藝，以鑄件在澆注后的高溫落砂，利用水浴控冷，加速奧氏體的共析轉變，增加珠光體量并細化珠光體，達到正火的目的。由于在正火工藝中取消了高溫加熱爐，簡化了生產工序，省去用于正火的能源消耗，顯著地提高經濟效益。

本發明屬于球墨鑄鐵的熱處理工藝。

球墨鑄鐵正火的目的是為了獲得珠光體基體并細化組織，提高珠光體的彌散度，從而提高球墨鑄鐵件的綜合機械性能。

在現有的技術領域中，球墨鑄鐵傳統的正火工藝是將鑄件裝入熱處理爐，加熱到860℃至920℃，使鑄件熱透，并進行奧氏體化的轉變，然后出爐風冷、空冷或適當噴霧冷卻，有的球墨鑄鐵件還要經560℃至600℃的回火處理。用這種正火工藝可以生產出我國頒布的標準GB1348-78中QT70-2和QT80-2牌號的珠光體球墨鑄鐵。但存在的問題是：需要高溫熱處理爐;消耗能源多;需要裝爐、出爐的高溫操作及輔助設備;工序多。而且對目前所使用的高溫加熱爐，人們總是希望多裝鑄件，結果會造成在爐中四周的鑄件直接受到爐壁的高溫輻射，加熱快;而在中間的鑄件則依靠間接加熱，升溫慢。同一爐鑄件要按加熱慢的鑄件執行同一個規范，這就多消耗了一部分能量。

在國內，有的將斷面尺寸70毫米以下的球墨鑄件在澆注后高溫落砂，將鑄件放在空氣中自然冷卻的方法，叫余熱正火。但是用這種方法不能生產斷面尺寸80毫米以上的球墨鑄鐵件，也不能生產高牌號的珠光體球墨鑄鐵件。因為高溫開箱落砂，鑄件上會殘留不均勻的砂層，在空氣中冷卻慢，會使珠光體量減少且粗化。

為了彌補以上存在的問題和不足之處，本發明的任務是利用球墨鑄鐵件澆注后在高溫落砂，尋求經濟而有效的控制冷卻的方法，實現正火的目的，生產高牌號的珠光體球墨鑄鐵件。

本發明的任務是通過如下方式來完成的：

1）以鑄件在澆注后的高溫開箱代替裝入熱處理爐重新加熱。斷面尺寸在30毫米以上的球墨鑄鐵件是用1280℃至1340℃的鐵水往砂型中澆注的，最初降溫較快，散發出來的熱量將砂型加熱，隨后降溫就變慢，降至900℃的時間，隨鑄件斷面尺寸的增加而延長，可以從10分鐘延長至60分鐘，這使得將鑄件在930℃至850℃開箱落砂的操作工藝容易控制。

2）利用水浴控冷，加速奧氏體的共析轉變，增加珠光體量并細化珠光體，以達到正火的目的。水是熱處理車間用得最普遍，最經濟的淬火介質。但是水的冷卻特性是工件在300℃左右時，冷卻能力最強，從500℃以上，隨著工件溫度的提高，水的淬火冷卻能力急劇降低。但比風冷快，這正好適合于正火獲得珠光體的要求。將澆注后冷卻到930℃至850℃開箱落砂的球墨鑄鐵件放入水池中冷卻到650℃至750℃及時將鑄件從水池中取出，放在空氣中自然冷卻。可用于斷面尺寸是30至150毫米，重量是5至500公斤的球墨鑄鐵件的正火，可以生產出QT70-2和QT80-2牌號的珠光體球墨鑄鐵件。

本發明的效果是，由于在正火工藝過程中取消了高溫加熱爐重新加熱，簡化生產工序，從而省去了用于正火的能耗消耗，經濟效益顯著。對斷面尺寸大重量大的鑄件，因加熱耗能多，經濟效益更為顯著。

球墨鑄鐵標準（GB1348-78）