[發(fā)明專利]熱處理調(diào)質(zhì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910097293.9
• 申請(qǐng)日: 2009-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN101532076A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亞偉;韋克文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波通達(dá)精密鑄造有限公司
• 主分類號(hào): C21D1/25
• 分類號(hào): C21D1/25
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所
• 代理人: 高 輝

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于金屬熱處理領(lǐng)域，特別是涉及一種熱處理調(diào)質(zhì)方法。

背景技術(shù)：

鑄件由于在鋼水凝固過程中產(chǎn)生結(jié)晶缺陷，又不可能通過軋制去消除，因此鑄件的力學(xué)性能，尤其是塑性指標(biāo)相對(duì)型材而言較差，而穩(wěn)定和提高其力學(xué)性能中的塑性指標(biāo)便成為亟待解決的一個(gè)課題。

長期以來，現(xiàn)有技術(shù)中鑄件在鑄后的熱處理方面大致有以下幾種工藝方法，以期使上述的問題得到較好解決：

1、高溫?cái)U(kuò)散：目的是使結(jié)晶均勻化，最大限度消除結(jié)晶偏折，力圖改變雜質(zhì)的分布方式，但是由于鑄件需在1200～1300攝氏度保溫24小是以上，因此對(duì)設(shè)備的要求很高，且工藝成本較高，現(xiàn)已多不采用；

2、循環(huán)熱處理：鑄件產(chǎn)品經(jīng)多次降溫階梯快速加熱和冷卻以達(dá)到細(xì)化組織而提高塑性，但因工藝過程較復(fù)雜，受到鑄件的幾何尺寸、大小及加熱設(shè)備所限，難以在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)批量操作；

3高溫正火加調(diào)質(zhì)：是現(xiàn)有技術(shù)中使用較普遍的工藝方法，但因溫度和保溫時(shí)間所限，其改善鑄件塑性指標(biāo)的效果仍不理想；

4正火加亞溫淬火調(diào)質(zhì)：目的是通過細(xì)化組織和調(diào)整雜質(zhì)分布方式的途徑來提高和改善塑性，但工藝效果波動(dòng)性較大，導(dǎo)致成品率較低。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)以上問題提供一種設(shè)備要求低、工藝過程簡單、工藝成本低、可實(shí)現(xiàn)批量操作、得到塑性指標(biāo)較理想及成品率高的熱處理調(diào)質(zhì)方法。

本發(fā)明解決以上問題所用的技術(shù)方案為：一種熱處理調(diào)質(zhì)方法，它包括以下步驟：

①將鑄件放入加熱爐，加熱到AC₃以上保溫，保溫時(shí)間根據(jù)鑄件厚度計(jì)算而定，計(jì)算公式為：鑄件厚度/保溫時(shí)間＝1.5～2mm/min；

②保溫后，將鑄件取出放入冷卻介質(zhì)中冷卻；

③將冷卻后的鑄件重新放入加熱爐，加熱到AC₁～AC₃之間的溫度保溫，保溫時(shí)間根據(jù)鑄件厚度計(jì)算而定，計(jì)算公式同步驟①；

④保溫后，將鑄件取出放入冷卻介質(zhì)中冷卻；

⑤將冷卻后的鑄件重新放入加熱爐，加熱到500℃～AC₁之間的溫度保溫，保溫時(shí)間根據(jù)鑄件厚度計(jì)算而定，計(jì)算公式為：鑄件厚度/保溫時(shí)間＝2.5mm/min；

⑥保溫后，將鑄件取出放在空氣中冷卻。

采用以上方法后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在淬火前，鑄件首先被加熱到AC3以上后冷卻得到了非平衡組織(非平衡組織是指材料的組織不是珠光體+鐵素體)；且在淬火時(shí)，鑄件是被加熱到雙相區(qū)(此處的雙相區(qū)是指鐵碳平衡相圖中的鐵素體+奧氏體區(qū))的，在最后的高溫回火后，鑄件的塑性指標(biāo)較好；同時(shí)在工藝過程中使用的均是現(xiàn)有技術(shù)通用的設(shè)備。因此本發(fā)明設(shè)備要求低、工藝過程簡單、工藝成本低、可實(shí)現(xiàn)批量操作、得到塑性指標(biāo)較理想及成品率高。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1(以25#鑄件為例)

一種熱處理調(diào)質(zhì)方法，它包括以下步驟：

①將鑄件放入加熱爐，加熱到900～950℃之間的溫度保溫，保溫時(shí)間根據(jù)鑄件厚度計(jì)算而定，計(jì)算公式為：鑄件厚度/保溫時(shí)間＝1.8mm/min，目的是為得到非平衡組織，因?yàn)殍T件由于在非平衡組織奧氏體化過程的形核特點(diǎn)而組織超細(xì)化，界面比增大；

②保溫后，將鑄件取出放入水中冷卻；

③將冷卻后的鑄件重新放入加熱爐，加熱到760～780℃之間的溫度保溫，保溫時(shí)間根據(jù)鑄件厚度計(jì)算而定，計(jì)算公式同步驟①，目的是為了在雙相區(qū)加熱，因?yàn)樵诖思訜徇^程中保留部分鐵素體，利用雜質(zhì)元素在α相溶解度大的機(jī)理，使雜質(zhì)溶入晶體內(nèi)，減少雜質(zhì)在晶界的分布量，從而提高鑄件的塑性；

④保溫后，將鑄件取出放入水中冷卻；

⑤將冷卻后的鑄件重新放入加熱爐，加熱到500～760℃之間的溫度保溫，保溫時(shí)間根據(jù)鑄件厚度計(jì)算而定，計(jì)算公式為：鑄件厚度/保溫時(shí)間＝2.5mm/min；

⑥保溫后，將鑄件取出放在空氣中冷卻。

本發(fā)明處理后的鑄件試驗(yàn)數(shù)據(jù)(靜拉伸試驗(yàn)方法采用GB?288-1987)表：

從以上表中的數(shù)據(jù)對(duì)比可知，本發(fā)明處理后的鑄件的塑性要明顯好于相同材料的型材。而按常規(guī)工藝得到的25#鑄件在相同的強(qiáng)度條件下的延伸率≤24％、收縮率≤45％，因此塑性不如本發(fā)明處理得到的鑄件。

實(shí)施例2(以30#鑄件為例)

一種熱處理調(diào)質(zhì)方法，它包括以下步驟：