CN101451181A - 高硬度耐磨铸铁的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨铸铁的包括下列热处理工艺过程：(1)退火：将铸件直接加热至920－960℃，保温1－8小时后，缓慢冷却至700－750℃时，保温4－10小时后，再缓慢冷却至550℃以下出炉空冷，以防止成分偏析，消除铸造应力；(2)淬火：将退火后的铸件直接加热至1100℃，保温2－6小时后，出炉空冷；(3)回火：铸件在200－300℃温度下保温2－8小时后，出炉空冷。经上述热处理后的耐磨铸铁，使用寿命是常规处理方法制成的耐磨铸铁的1.3－1.6倍，而且经此热处理后该材料硬度和耐磨性得到更进一步的提高。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料热加工技术领域，尤其涉及一种耐磨铸铁的热处理方法。
背景技术
随着油漆、颜料、化妆品等行业的快速发展，研磨设备的使用越来越广、越来越频繁。而研磨设备和研磨效果的好坏，往往取决于所用缸套和磨片的质量好坏。缸套和磨片的质量好坏又直接取决于制作材料及其热处理工艺的好坏。为了提高材料的硬度、抗蚀性、抗高温氧化性以及承受较大冲击载荷，发明人对常见的抗磨白口铸铁材料组分进行了适当改进从而发明了一种新的耐磨铸铁材料，由以下成分的组成(重量百分比)：C：2.8，Si：0.2～1.0，Mn：0.5～1.0，S≤0.06，P≤0.1，Cr：21～23，Ni：0～1.5，Mo：1.01.5，其余为Fe及不可避免的杂质。对该新的耐磨铸铁材料采取常规的960～1040℃空冷淬火之后再进行200～250℃回火这一热处理方法后，该材料的硬度、抗蚀性、抗高温氧化性以及承受较大冲击载荷等各项性能指标较之KmTBCr26以及德国G-X300CrMo27-1有明显提高。但是，在实践中发明人还发现，由于该材料具有硬、脆、收缩率大等特点，采用上述常规的热处理方法还处在一定的不足，材料在精加工过程中易出现破裂等现象，且其硬度和耐磨性等综合性能指标还未能处于最佳状态。因此，针对这一新材料必须根据其性能特点，制定更为合理的热处理工艺，以满足客户对材料的使用要求。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种耐磨铸铁的热处理方法，经本方法生产的铸件具有较好的冲击韧性和高铬铸铁的硬度和耐磨性；解决了高铬铸件在强大冲击力下破损断裂问题和铸件虽有满足工况要求的韧性，但不耐磨的问题；解决了韧性和硬度相矛盾的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高硬度耐磨铸铁的热处理方法，包括下列热处理工艺过程：
(1)、退火：将铸件直接加热至960℃，保温8小时后，缓慢冷却至750℃时，保温10小时后，再缓慢冷却至600℃以下出炉空冷；
(2)、淬火：将退火后的铸件直接加热至1100℃，保温6小时后，出炉空冷；
(3)、回火：铸件在350～400℃温度下保温8～10小时后，出炉空冷。
采用以上技术方案，与现有常见的耐磨铸铁热处理方法相比，本发明的显著优点是：经上述热处理后的耐磨铸铁，使用寿命是常规处理方法制成的耐磨铸铁的1.3-1.6倍，而且经此热处理后该材料硬度和耐磨性得到更进一步的提高。
本发明主要通过研究铸铁材料热处理工艺中时效处理、淬火加热温度和回火温度对耐磨铸铁组织性能的影响后，最终采用上述热处理工艺方案。其具体原理主要是因于以下三点：
(1)时效处理能够降低或消除试块在凝固过程中产生的组织应力和热应力，使耐磨铸铁硬度下降、冲击韧度上升。故而本发明对原有常规热处理工艺中时效处理时间在考虑经济的基础上均限定为其最大值。
(2)淬火工艺的目的是使铸件获得足够的硬度，以使其具有一定的抗磨性和冲击韧性。淬火加热温度达1100℃前.组织形态向对性能有利的方向发展.所以各种性能呈上升趋势；淬火加热温度为1100℃时组织形态最好，此时性能最佳：淬火加热温度高于1100℃以后，组织形态反而向不利方向发展，导致各种性能下降。因此，为求得该耐磨铸铁材料的最佳组织形态和综合力学性能，所以本发明将耐磨铸铁的淬火加热温度限定在1100℃。
(3)回火的目的是为了消除淬火过程中产生的淬火应力，防止铸件出现裂纹。鉴于耐磨铸铁多应用于冲击工况，在保证一定硬度和耐磨性的前提下，要求其具有良好的冲击韧度，所以本发明将回火温度控制在350～400℃之间。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：一种高硬度耐磨铸铁的热处理方法，包括下列热处理工艺过程：(1)、退火：将铸件直接加热至960℃，保温8小时后，缓慢冷却至750℃时，保温10小时后，再缓慢冷却至600℃以下出炉空冷，以防止成分偏析，消除铸造应力；(2)、淬火：将退火后的铸件直接加热至1100℃，保温6小时后，出炉空冷；(3)、回火：铸件在400℃温度下保温8小时后，出炉空冷。
实施例2：一种高硬度耐磨铸铁的热处理方法，包括下列热处理工艺过程：(1)、退火：将铸件直接加热至960℃，保温8小时后，缓慢冷却至750℃时，保温10小时后，再缓慢冷却至600℃以下出炉空冷，以防止成分偏析，消除铸造应力；(2)、淬火：将退火后的铸件直接加热至1100℃，保温6小时后，出炉空冷；(3)、回火：铸件在350℃温度下保温10小时后，出炉空冷。
Claims (1)
1、一种高硬度耐磨铸铁的热处理方法，包括下列热处理工艺过程：
(1)、退火：将铸件直接加热至960℃，保温8小时后，缓慢冷却至750℃时，保温10小时后，再缓慢冷却至600℃以下出炉空冷；
(2)、淬火：将退火后的铸件直接加热至1100℃，保温6小时后，出炉空冷；
(3)、回火：铸件在350～400℃温度下保温8～10小时后，出炉空冷。
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| CNA2007101904910A CN101451181A (zh) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 高硬度耐磨铸铁的热处理方法 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449043C2 (ru) * | 2010-04-12 | 2012-04-27 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Способ термической обработки чугуна с шаровидным графитом |
| CN102676909A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-09-19 | 太原理工大学 | 一种高铬铸铁磨球的制造方法 |
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| CN112813243A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-18 | 湖州中联机械制造有限公司 | 一种疏浚行业大型高铬铸铁件叶轮产品热处理工艺 |
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2007
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Open date: 20090610 |