[發(fā)明專利]一種高強度球鐵鑄件的熱處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710970512.4
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107475605A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 崔紅偉
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州正德輕工機械有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/04;C22C37/06;C22C33/08;C21D1/28;C21D1/18;C21D5/00;C21C1/10
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙)33234
• 代理人: 李大剛

技術領域

本發(fā)明涉及一種球鐵鑄件工藝，特別是一種高強度球鐵鑄件的熱處理方法。

背景技術

球墨鑄鐵是鑄鐵中的石墨呈現(xiàn)球狀的一種鑄鐵，通過球化處理使石墨形成球狀，這種球狀石墨可使應力集中小，減小對基體的割裂。由于球墨鑄鐵的強度、塑度、韌性高，疲勞強度接近于中碳鋼，耐磨性優(yōu)于非合金鋼，切削性能可與灰鑄鐵相媲美，制造成本低等優(yōu)點，它受到了廣泛的應用。

球墨鑄鐵的生產(chǎn)過程中，將不同配比的原料熔化后即可形成鐵液，鐵液的質(zhì)量、球化孕育處理效果等對鑄件的質(zhì)量有著決定性的作用。目前，常規(guī)的制造廠在生產(chǎn)材質(zhì)時，抗拉強度為700MPa，一般延伸率只能達到2％，處于偏低的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種高強度球鐵鑄件的熱處理方法。本發(fā)明能提高抗拉強度和延伸率，使機械性能提高，降低熱處理成本。

本發(fā)明的技術方案：一種高強度球鐵鑄件的熱處理方法，其特征在于，所述高強度球鐵鑄件由下列重量百分數(shù)的成分組成：

碳3.5～3.7％，硅2.5％，錳0.3％，硫≤0.04％，磷≤0.06％，鉻0.18～0.21％，錸0.03～0.04％；其余是Fe；

高強度球鐵鑄件的制備方法按下述步驟進行：

①在電爐中加入25份廢鋼熔煉，再加入55份回爐料，最后同時加入0.6份的組織改良劑和17份生鐵進行熔煉，形成原鐵水；

②將球化劑加入到球化包的球化室內(nèi)，再將孕育劑覆蓋在球化劑上，然后將矽鋼片覆蓋在孕育劑上，最后將組織改良劑加入球化包內(nèi)；

③將電爐中溫度控制在1450℃的原鐵水倒入球化包中反應后形成終鐵水；

④將終鐵水澆入鑄型，冷卻后得到高強度球鐵鑄件；

所述熱處理方法包括：

1)正火：將所述的耐磨鑄鋼置于溫度為1080℃的正火爐中保溫14h，在正火爐中冷至室溫；

2)淬火：在溫度為970℃的淬火爐中保溫25min，取出水冷至室溫；

3)回火：在溫度250℃的回火爐中保溫1.5h，取出空冷至室溫。

前述的高強度球鐵鑄件的熱處理方法中，所述步驟①中的組織改良劑的顆粒粒度為3-8mm，所述步驟②中組織改良劑的顆粒粒度為0.1-0.5mm。

前述的高強度球鐵鑄件的熱處理方法中，所述孕育劑是硅鈣鋇孕育劑，其各組成成分的質(zhì)量分數(shù)分別為Si:＞70％，Ca:2.6-2.7％，Ba：1.5％，余量為Fe。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在加料時將生鐵最后加入，防止鐵水中結(jié)晶形核的燒損，提高鐵水質(zhì)量，在熔煉過程中和球化處理過程中分別加入組織改良劑，促進球化時石墨析出更多更細小更圓整，從而提高延伸率，延伸率可達7％；本發(fā)明通過控制成份的質(zhì)量百分比，具有很高的強度，抗拉強度可達800MPa，屈服強度可達402。本發(fā)明采用的熱處理方法提高鑄件機械性能，熱處理成本很低，鑄件表面后處理工作量小，鑄件尺寸精度高。采用淬火和低溫回火的結(jié)合，工藝操作簡單，性能優(yōu)越。本發(fā)明可以消除鑄造過程中產(chǎn)生的枝晶間偏析，使組織均勻化，減少方向性，較為穩(wěn)定。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。

實施例。一種高強度球鐵鑄件的熱處理方法，其特征在于，所述高強度球鐵鑄件由下列重量百分數(shù)的成分組成：

碳3.5～3.7％，硅2.5％，錳0.3％，硫≤0.04％，磷≤0.06％，鉻0.18～0.21％，錸0.03～0.04％；其余是Fe；

高強度球鐵鑄件的制備方法按下述步驟進行：

①在電爐中加入25份廢鋼熔煉，再加入55份回爐料，最后同時加入0.6份的組織改良劑和17份生鐵進行熔煉，形成原鐵水；

②將球化劑加入到球化包的球化室內(nèi)，再將孕育劑覆蓋在球化劑上，然后將矽鋼片覆蓋在孕育劑上，最后將組織改良劑加入球化包內(nèi)；

③將電爐中溫度控制在1450℃的原鐵水倒入球化包中反應后形成終鐵水；

④將終鐵水澆入鑄型，冷卻后得到高強度球鐵鑄件；

所述熱處理方法包括：

1)正火：將所述的耐磨鑄鋼置于溫度為1080℃的正火爐中保溫14h，在正火爐中冷至室溫；

2)淬火：在溫度為970℃的淬火爐中保溫25min，取出水冷至室溫；

3)回火：在溫度250℃的回火爐中保溫1.5h，取出空冷至室溫。

所述步驟①中的組織改良劑的顆粒粒度為3-8mm，所述步驟②中組織改良劑的顆粒粒度為0.1-0.5mm。