[發明專利]一種高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法

有效

• 申請號: 201210290008.7
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN102899469A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 王玲;蔡文靜;郭勝利;楊春軍
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C21D5/04
• 分類號: C21D5/04;C21D1/18
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

技術領域

????本發明涉及一種高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法，具體涉及一種提高高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28使用壽命的熱處理方法。

背景技術

目前國內市場要求高耐磨性工件多為高錳鋼鑄件。高錳鋼由于其具有良好的形變強化能力與高的韌性而獲得廣泛應用。但高錳耐磨鋼由于其基體硬度低、高硬度耐磨特殊碳化物質點少而導致耐磨性并不太高，從而使其在要求使用性能極高、工作條件極度惡劣的生產環境中使用壽命短、更換頻繁。

而六十年代出現的高鉻低碳耐磨白口鑄鐵Cr28，雖然其硬度高、耐磨性好，但是由于以下原因限制了該材料生產使用：基體中分布的高硬度、高耐磨性質點因其形態為粗大條狀、分布不均勻，而造成其硬度不均勻，耐磨性也沒有達到最高；條狀的碳化物使基體韌性太低、脆性大，在使用過程中易斷裂，使用壽命短；同時由于Cr28鑄態硬度高、退火硬度均不低于HRC50而無法對其進行便利機加工。

發明內容

本發明的目的是為了改善現有高鉻低碳耐磨白口鑄鐵Cr28的韌性，從而避免其在使用過程中斷裂以提高使用壽命。

為了達到上述目的，本發明提供了一種高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法，包括以下步驟：

（1）淬火：將所述高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000-1050℃，加熱保溫1.5-3h，然后空冷到室溫；

（2）高溫回火：將步驟（1）中淬火后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至710-730℃，回火保溫時間1.5-2h，空冷至室溫；

（3）二次淬火：將步驟（2）處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000-1050℃，加熱保溫1.5-3h，然后空冷至室溫；

（4）低溫回火：將步驟（3）中經二次淬火后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至450-500℃，回火保溫1.5-2h，空冷至室溫；

（5）二次低溫回火：重復步驟（4）的低溫回火過程。

其中，高溫回火的優選溫度為720℃，回火保溫時間優選為2h。

本發明相比現有技術具有以下優點：

1、通過實驗確定了高溫回火溫度（稱為臨界溫度），在這個溫度下進行高溫回火處理，合金中高硬度、高耐磨性質點（主要是碳化物）由粗大條狀形態轉變為球形（或顆粒），使用過程中不易產生微裂紋，具有更好的抗沖擊能力，從而提高了使用壽命。而在高于臨界溫度下熱處理會發生淬火生成硬而脆的馬氏體，低于臨界溫度不能使碳化物的發生充分的球化反應。

2、由于回火溫度高，合金元素充分擴散，使組織中的合金元素更加均勻，同時有效細化了晶粒，提高了高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的韌性。綜合1和2兩個因素可使高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的使用壽命提高一倍。

3、利用高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28回火后硬度最低的臨界溫度，在此溫度下進行高溫回火，較短時間保溫，組織會由馬氏體轉變為（碳化物+回火屈氏體+回火索氏體+很少量回火馬氏體），硬度由鑄造后的洛氏硬度60多降低到40多，極大地改善了機加性能，在此條件下可將其加工成工件，再利用淬火加低溫回火，由于組織和合金元素分布更加均勻，工件的硬度和強度比未經高溫回火處理的常規熱處理后稍微提升，獲得高的耐磨性，從而更好的實現對高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的加工使用。

附圖說明

圖1為高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28在不同溫度下回火保溫2小時空冷后的洛氏硬度曲線。

圖2為本發明處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的組織結構圖。

由圖1可以看出，高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的臨界溫度A₁約為720℃左右，在此溫度下進行高溫回火，硬度可降至46-47HRC。

由圖2可以看出，處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28中碳化物質點呈細小的顆粒狀（球狀），組織均勻。

具體實施方式

????下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例一

????淬火：取高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1050℃，保溫1.5h，空冷至室溫；

高溫回火：將淬火后的鑄鐵Cr28加熱至720℃，保溫2h，空冷至室溫，得到的鑄鐵Cr28硬度為46HRC；

二次淬火：將鑄鐵Cr28加熱至1050℃，保溫1.5h，空冷至室溫；

低溫回火：將二次淬火后的鑄鐵Cr28加熱至500℃，保溫1.5h，空冷至室溫；

重復低溫回火步驟，得到產品。