[發明專利]一種鑄鐵管承口砂芯用芯骨的表面強化方法

在審

• 申請號: 201710559226.9
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107313003A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 張家俊
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市興隆鑄造有限公司
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22;C21D1/18;C21D9/00;B22C9/10;B22C9/24
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，尤其涉及一種鑄鐵管承口砂芯用芯骨的表面強化方法。

背景技術

鑄鐵管是用鑄鐵澆鑄成型的管子，主要用于給水、排水和煤氣輸送管線，它包括鑄鐵直管和管件。按鑄造方法不同，分為連續鑄鐵管和離心鑄鐵管，尤以離子鑄鐵管較多，在離心鑄鐵管中生產過程中，鐵液經流槽澆注到高速轉動的管模內壁，管模外壁噴淋冷卻水，使管模急劇降溫，在受離心力和高強度冷卻作用下凝固成型為鑄管。離心鑄管承口處內腔的形狀和尺寸是靠承口砂芯形成的，在離心鑄管加工工藝中要求承口砂芯必須具有良好的尺寸精度和較高的強度、抗粘砂性能以及合適的潰散性。

由于承口砂芯外形尺寸較大，而壁厚又比較薄，這就對砂芯的強度要求很高，在使用過程中需要加裝芯骨作為輔助支撐材料，以提高砂芯抵御澆注時鐵液強大的沖擊力、沖擊力和離心力的作用。芯骨主要是由圓鋼、螺紋鋼等金屬焊接而成的骨架材料，其整體強度直接影響到鑄件的質量。由于芯骨是包覆在型砂中間的，樹脂砂中的酸性固化劑以及澆注過程中型砂內部產生的水分、有害氣體等物質會對芯骨有一定的腐蝕作用，尤其是焊點位置，最容易發生腐蝕，導致芯骨的力學性能受到損失，隨著使用時間的延長鑄件的品質逐步下降。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種鑄鐵管承口砂芯用芯骨的表面強化方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種鑄鐵管承口砂芯用芯骨的表面強化方法，包括以下步驟：

（1）將焊接成型的芯骨送入滲碳爐中，程序升溫至825-850℃，保溫10-12min后以流量為7-7.5L/h的氮氣為載體，同時通入滲碳劑1和膠體溶液，爐內的碳勢控制為1.05-1.1，滲碳時間為12-15h；

（2）將滲碳爐的溫度程序降溫至720-750℃，保溫15-20min后通入滲碳劑2，碳勢控制為0.65-0.70，保溫處理8.5-10h；

（3）將滲碳爐的溫度降至550-600℃，保溫2-3h；

（4）繼續降溫至250-300℃，保溫2-3h后迅速送入溫度為60-80℃的淬火油中淬火，淬火時間為45-65min；

（5）淬火后的芯骨在200-225℃條件下回火處理，處理2-3h后出爐，自然冷卻后即可。

所述步驟（1）中的程序升溫過程為：先以50-80℃的速率升溫至200-300℃后保溫1-2h，然后再以100-150℃的速率升溫至500-650℃，保溫30-35min后繼續升溫至825-850℃。

所述步驟（1）中的滲碳劑1為重量比為0.5:0.8的一氧化碳、甲烷復合而成，流量為5-6L/h。

所述步驟（1）中的膠體溶液為有機硅溶膠或納米三氧化鉬有機溶膠，固含量為5-25%。

所述步驟（2）中的滲碳劑2為重量比為0.1:0.5的一氧化碳、甲烷復合而成，流量為2-5L/h。

所述步驟（2）中的程序降溫速率為35-50℃/min。

本發明通過將芯骨表面進行滲碳處理來提高其強度、韌性以及耐磨性等等性能，同時在滲碳處理過程中將有機硅溶膠或者納米三氧化鉬有機溶膠與滲碳劑同時使用，在825-850℃條件下各元素相互反應，在滲碳的同時生成高強度、高耐磨蝕的碳化物以及實現了硅、鉬等元素的滲透，較之傳統的滲碳技術極大的提高了材料的表面性能；整個工藝過程的溫度控制合理，實操性高，處理后的芯骨使用壽命更長，使用性能更為穩定，間接的提高了鑄件的精度。

具體實施方式

一種鑄鐵管承口砂芯用芯骨的表面強化方法，包括以下步驟：

（1）將焊接成型的芯骨送入滲碳爐中，程序升溫至825℃，保溫10min后以流量為7L/h的氮氣為載體，同時通入滲碳劑1和固含量為25%的有機硅溶膠，爐內的碳勢控制為1.05，滲碳時間為12h；

（2）將滲碳爐的溫度程序降溫至720℃，保溫15min后通入滲碳劑2，碳勢控制為0.65，保溫處理8.5h；

（3）將滲碳爐的溫度降至550℃，保溫2h；

（4）繼續降溫至250℃，保溫2h后迅速送入溫度為60℃的淬火油中淬火，淬火時間為45min；

（5）淬火后的芯骨在200℃條件下回火處理，處理2h后出爐，自然冷卻后即可。

步驟（1）中的程序升溫過程為：先以50℃的速率升溫至200℃后保溫1h，然后再以100℃的速率升溫至500℃，保溫30min后繼續升溫至825℃。

步驟（1）中的滲碳劑1為重量比為0.5:0.8的一氧化碳、甲烷復合而成，流量為5L/h。