[其他]可鍛鑄鐵熱處理新工藝

無效

• 申請號: 86106729
• 申請日: 1986-09-29
• 公開（公告）號: CN86106729A
• 公開（公告）日: 1987-04-29
• 發明（設計）人: 黃滌凡;鄧奇文;熊道近;何正斌
• 申請（專利權）人: 湘潭市韶山瑪鋼總廠
• 主分類號: C21D5/14
• 分類號: C21D5/14
• 代理公司: 湘潭市專利事務所
• 代理人: 盧鐘廷

本發明涉及一種改進的可鍛鑄鐵熱處理工藝，特別是具有低溫、中溫連續分段保溫加熱的可鍛鑄鐵熱處理新工藝。

現有的可鍛鑄鐵工件熱處理是將工件從常溫緩慢連續加熱至高溫920到980攝氏度，經長時間保溫后再進行冷卻和高溫回火。此種工藝由于將工件從常溫直接加熱至高溫，因此工件內石墨核心數相對較少;此外，工件在石墨化高溫時間過長，石墨粗大，奧氏體晶粒粗大，從而降低了鑄件的機械性能，特別是對延伸率和沖擊韌性帶來不良影響。另外，生產周期長，能源消耗大，熱處理爐使用壽命低。

本發明的任務是尋找一種新的可鍛鑄鐵熱處理工藝，能有效的增加可鍛鑄鐵石墨化過程中的石墨核心數，細化晶粒，提高鑄件綜合機械性能和使用壽命，縮短熱處理過程時間，提高熱處理爐使用壽命，節約能源，提高經濟效益。

本發明的任務是用如下方式完成的：為了縮短可鍛鑄鐵石墨化退火時間，增加石墨化過程中石墨核心數目，細化晶粒，增加相界面，改善石墨分布形態，強化基體，提高鑄件綜合機械性能，在工件以常溫連續加熱至高溫920℃到980℃前，將目前采用的直接連續加熱，改變為低、中溫連續分段保溫加熱過程。（見圖一、圖二）。在工件以常溫加熱到430℃至445℃溫度時，在此低溫區保溫一段時間，此時工件石墨核心大量增加，石墨核心數多達每平方毫米600個以上，然后繼續加熱升到中溫740℃至755℃，此時，在繼續增加石墨核心的同時，石墨開始出現合并長大的趨勢。然后升溫到920℃至980℃高溫區，完成第一階段石墨化后，對鐵素體可鍛鑄鐵則降溫到750℃至700℃，保溫完成第二階段石墨化后，再降溫至650℃空冷;對珠光體可鍛鑄鐵在完成第一階段石墨化后，降溫到860℃至900℃空冷，再經620℃至700℃高溫回火后空冷，即完成可鍛鑄鐵熱處理全過程。

經采用可鍛鑄鐵熱處理新工藝，鑄件最終的機械性能，對鐵素體可鍛鑄鐵的抗拉強度不低于每平方米421.4牛頓。延伸率不低于15%;對珠光體可鍛鑄鐵的抗拉強度不低于每平方米715.4牛頓，延伸率不低于5%。其性能指標超過了國家有關標準的規定，石墨化過程總時間縮短約40%至60%，特別是縮短了高溫階段石墨化時間。特別指出，對珠光體可鍛鑄鐵經860℃至900℃正火，不經高溫回火就可以達到抗拉強度不低于每平方米774.2牛頓，延伸率不低于2.1%。

工件在低溫區保溫處理階段，經石墨化處理，可使鑄件中的氫氣釋出，造成組織內部有一定的應力，有利于共晶碳化物骨架的松動和分解，同時滲碳體分解過程中析出鐵素體，有利于增加相界面積，亦有助于加速石墨化進程，經低溫處理大量增加鑄件內部的石墨核心。這種大量彌散分布的石墨核心，對加速鑄件的石墨化進程有顯著作用。

在中溫區保溫處理階段，鑄件顯微組織中碳化物骨架全部打亂，碳化物分解速度加快，碳原子有較高的激活能，加快了擴散速度。此時，在增加石墨核心數的同時，由于石墨對附近的碳原子吸收能力很強，因而沿石墨基面方向長大速度很快，已可明顯看出石墨合并的團球化趨勢。但中溫階段碳化物分解是有限度的，要碳化物繼續分解，必須提高加熱溫度至920℃以上，并保溫以完成可鍛鑄鐵的第一階段石墨化。

圖一????鐵素體可鍛鑄鐵熱處理新工藝曲線

圖二????珠光體可鍛鑄鐵熱處理新工藝曲線

圖三????鑄件熱處理前斷口組織（1.5倍）

圖四????鑄件熱處理前顯微組織-珠光體+碳化物（萊氏體）????（400倍）

圖五????鑄件升溫至低溫階段的顯微組織-含大量石墨核心????（100倍）

圖六????鑄件升溫至低溫階段后再升溫至中溫階段保溫后石墨形態????（100倍）

圖七????鐵素體可鍛鑄鐵最終熱處理后石墨特征????（100倍）

圖八????鐵素體可鍛鑄鐵最終熱處理后顯微組織????（200倍）

圖九????鐵素體可鍛鑄鐵最終熱處理后電子掃描微觀特征????（1500倍）

圖十????鐵素體可鍛鑄鐵最終熱處理后試樣抗彎試驗后形態????（1/2倍）

圖十一????珠光體可鍛鑄鐵最終熱處理后石墨特征????（100倍）

圖十二????珠光體可鍛鑄鐵最終熱處理后顯微組織-珠光體+圓狀石墨????（400倍）

實施例一：珠光體可鍛鑄鐵

鑄件的化學成份是C：2.59%、S1：1.71%、Mn：0.53%、P：0.13%、S：0.075。熱處理前硬度值HB：375，斷口組織全白口（圖三），顯微組織是珠光體+碳化物（萊氏體）（圖四）。