[發明專利]具有抗斷裂性能的白口鑄鐵及熱處理工藝

在審

• 申請號: 201610475867.1
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN107541652A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 鮑凡凡
• 申請（專利權）人: 鮑凡凡
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C21D5/04;C21D1/18
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙)32222
• 代理人: 沈志海

技術領域

本發明屬于鐵碳合金技術領域，涉及一種白口鑄鐵，特別是涉及一種具有抗斷裂性能的白口鑄鐵及熱處理工藝。

背景技術

碳以滲碳體形態存在的鑄鐵，其斷面為灰白色。是一種良好抗磨材料，在磨料磨損條件下工作。白口鑄鐵包括普通白口鑄鐵、低合金白口鑄鐵、中合金白口鑄鐵，高合金白口鑄鐵。

普通白口鑄鐵中國早在春秋時代就制成了抗磨性良好的白口鑄鐵，用作一些抗磨零件。這種鑄鐵具有高碳低硅的特點，有較高的硬度，但很脆，適用于制造沖擊載荷小的零件，一般用在犁鏵、磨片、導板等方面。生產中常采用熱處理的方法來改善其性能，擴大它的應用范圍。碳對于普通白口鑄鐵的耐磨性能起最重要的作用，含碳量愈高，則形成的滲碳體愈多，構成大量的萊氏體，因而硬度愈高，耐磨性也就愈好。但含碳量高，韌性則下降。

發明內容

本發明針對普通白口鑄鐵在使用過程中出現韌性低、抗沖擊性小、抗斷裂性差等不足，提出具有抗斷裂性能的白口鑄鐵及熱處理工藝，其白口鑄鐵的組分更為合理、工作壽命更長，制造更為容易，能大大提升白口鑄鐵的力學性能，能滿足強沖擊等使用需求。

本發明的技術方案是：具有抗斷裂性能的白口鑄鐵，其特征在于：所述白口鑄鐵按質量百分含量計的化學成分如下：C 2.0～2.8％、Si 0.6～0.9％、Cr 6.0～7.0％、Mn 0.2～0.38％、Ni 3.6～4.2％、Mo ≤0.98％、P ≤ 0.045％、S ≤ 0.06％、Fe 余量。

具有抗斷裂性能的白口鑄鐵的熱處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)淬火：將所述鎳硬白口鑄鐵置于連續式熱處理爐中，加熱至1100℃，保溫50min，然后空冷至室溫；

(2)高溫回火：將步驟(1)中淬火后的鎳硬白口鑄鐵加熱至750℃，回火保溫45min，然后空冷至室溫；

(3)二次淬火：將步驟(2)處理后的鎳硬白口鑄鐵加熱至1200℃，保溫30min，然后空冷至室溫；

(4)回火：將步驟(3)處理后的鎳硬白口鑄鐵加熱至320℃，回火保溫3.5h，然后隨爐冷卻至80℃出爐。

本發明的有益效果為：本發明提出的具有抗斷裂性能的白口鑄鐵及熱處理工藝，組分新穎，制作過程合理清晰，通過兩次淬火和回火，并通過實驗確定淬火和回火溫度，在這個溫度下進行處理，大幅度提高鎳硬白口鑄鐵的韌性和耐磨性，使鑄鐵在使用過程中不易產生裂紋，提高了使用壽命，鑄態熱處理后的硬度達到53HRC，并大大節約了熱處理的加工時間，提高了生產效率。

具體實施方式

下面對本發明作進一步說明：

具有抗斷裂性能的白口鑄鐵，其特征在于：所述白口鑄鐵按質量百分含量計的化學成分如下：C 2.0～2.8％、Si 0.6～0.9％、Cr 6.0～7.0％、Mn 0.2～0.38％、Ni 3.6～4.2％、Mo ≤0.98％、P ≤ 0.045％、S ≤ 0.06％、Fe 余量。

具有抗斷裂性能的白口鑄鐵的熱處理工藝，包括以下步驟：

(1)淬火：將所述鎳硬白口鑄鐵置于連續式熱處理爐中，加熱至1100℃，保溫50min，然后空冷至室溫；

(2)高溫回火：將步驟(1)中淬火后的鎳硬白口鑄鐵加熱至750℃，回火保溫45min，然后空冷至室溫；

(3)二次淬火：將步驟(2)處理后的鎳硬白口鑄鐵加熱至1200℃，保溫30min，然后空冷至室溫；

(4)回火：將步驟(3)處理后的鎳硬白口鑄鐵加熱至320℃，回火保溫3.5h，然后隨爐冷卻至80℃出爐。

實施例1：

白口鑄鐵按質量百分含量計的化學成分如下：C 2.0％、Si 0.6％、Cr 6.0％、Mn 0.2％、Ni 3.6％、Mo ≤0.98％、P ≤ 0.045％、S ≤ 0.06％、Fe 余量。

實施例2：

白口鑄鐵按質量百分含量計的化學成分如下：C 2.8％、Si 0.9％、Cr 7.0％、Mn 0.38％、Ni 4.2％、Mo ≤0.98％、P ≤ 0.045％、S ≤ 0.06％、Fe 余量。

實施例3：

白口鑄鐵按質量百分含量計的化學成分如下：C 2.5％、Si 0.8％、Cr 6.5％、Mn 0.3％、Ni 3.9％、Mo ≤0.98％、P ≤ 0.045％、S ≤ 0.06％、Fe 余量。

本發明提出的具有抗斷裂性能的白口鑄鐵及熱處理工藝，組分新穎，制作過程合理清晰，通過兩次淬火和回火，并通過實驗確定淬火和回火溫度，在這個溫度下進行處理，大幅度提高鎳硬白口鑄鐵的韌性和耐磨性，使鑄鐵在使用過程中不易產生裂紋，提高了使用壽命，鑄態熱處理后的硬度達到53HRC，并大大節約了熱處理的加工時間，提高了生產效率。