CN1026798C - 黑心可锻铸铁热处理新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑心可锻铸铁高温封炉热处理的新工艺。其主要过程是将铸铁坯件在保温性好的退火炉中加热升温到960℃左右的最高炉温后，高温停火封炉，并保护炉温以一个较小的温度梯度下降至冷却出炉时的温度。本发明的主要优点是：缩短了工艺时间20-30%，节约能源20-30%，减小了对环境的污染，提高了劳动生产率，热处理后的坯件质量高且材质性能稳定，达到KTH350-10在95%以上，达到KTH370-12在90%以上。
Description
本发明涉及一种黑心可锻铸铁热处理的新工艺。
经检索知，目前国内外黑心可锻铸铁热处理都要经过升温、维护高温恒温及降温这几个主要工艺过程。典型的黑心可锻铸铁热处理的工艺过程是：将铸铁坯件在退火炉中加热升温到960℃;烧火保持960℃-920℃的高温恒温8-10小时;急降温至780℃;封炉停火，保温使之自然降温至650℃后出炉。这类工艺过程的主要不足是：恒高温过程，用烧火维持，炉内温度分布呈锯齿状，使结晶变粗，影响铸铁坯件的机械性能;烧火时间长，耗煤、耗电、劳动强度大。
本发明的任务就是为了克服现有技术的不足，提供一种无恒高温过程的黑心可锻铸铁热处理新工艺。
为了完成上述任务，本发明采取的解决方案是：将铸铁坯件在保温性好的退火炉中加热升温到960℃左右的最高炉温后，高温停火封炉，并保持炉温以一个较小的温度梯度下降至冷却出炉的温度。
高温停火封炉，省去靠燃烧维持高温恒温过程，炉内温度因封炉而趋于稳定均衡，并缓慢平滑下降，使金属结晶随温度顺序及时相变，能充分揭示出材质的本性与相变需要的时间，从而提高了材料的机械性能;消除了因烧火维持高恒温，使温度忽上忽下，顺逆频繁交错变化形成恒温过程的锯齿状温度分布，及由此
导致的既使相变时间长，又破坏了材质的机械性能之弊。
高温停火封炉，只有升温阶段烧火，从而大大缩短了耗能时间;同时消除了因温度上下变化延长的相变时间，也缩短了整个热处理过程的时间。
为了顺利完成上述高温封炉黑心可锻铸铁热处理新工艺，所用保温退火炉的外壁为红砖，炉内壁为粘土砖，炉内壁与炉外壁之间夹有硅酸铝耐火纤维，炉壁总厚度大于500mm。
本发明的工艺过程还可将封炉分为两个阶段。高温停火封炉并保持炉温在较小的温度梯度下完成第一阶段石墨化过程;然后迅速冷却至接近第二阶段石墨化过程的温度，再次封炉并保持炉温以比第一阶段封炉过程更小的温度梯度下降至出炉温度。在这个工艺过程中铸铁坯大致经过渗碳体→石墨十奥氏体，奥氏体→铁素体+石墨的相变过程，进一步缩短了热处理的时间。
由于本发明采用黑心可锻铸铁高温封炉的热处理新工艺，使得整个热处理过程缩短了20-30%的时间;烧火时间减少，节约能源20-30%，减小了对环境的污染，提高了劳动生产率。热处理后的坯件质量高，且材质性能稳定;达到KTH350-10在95%以上，达到KTH370-12在90%以上。
下面结合实施例对本发明作进一步详述：
在实施例中，高温封炉完成第一阶段石墨化过程的温度梯度Tc＜15℃/时，使炉温从960℃降至820℃-899℃，，封炉完成第二阶段石墨化过程的温度梯度Tr＜7℃/时，使炉温从780降至650
℃。其退火曲线如图1所示。
对于以煤粉为烧料的退火炉，其加热升温过程为：将铸铁坯件从常温升至750℃时，保持70分钟;再升至850℃后，慢升温至960℃，完成升温至最高炉温过程。其升温过程如图1所示，这种在750℃保温处理工艺既能保证煤粉退火炉正常燃烧，又能起到预温处理加快形成石墨核心与均衡炉内温度的作用。
Claims (3)
1、一种黑心可锻铸铁热处理的工艺，包括对被处理的铸铁坯件的升温过程、维持升温后的高温恒温过程，降温过程等几个主要工艺过程，其特征在于：上述的高温恒温过程是通过升温过程达最高炉温时，停火封炉来实现的；这个过程可分为两个附段，第一附段，封炉后，炉内的温度变化保持温度梯度Te＜15℃/时，从最高炉温降至820℃-800℃，完成第一附段石墨化过程，第二附段，封炉后，炉内的温度变化保持温度梯度Te＜7℃/时，从780℃左右降至650℃左右，完成第二阶段石墨化过程。
2、按照权利要求1所述的黑心可锻铸铁热处理的工艺，其特征在于：在升温过程中，铸铁坯件从常温升温至750℃时，保持70分钟，再升温至850℃后，慢升温至960℃的最高炉温。
3、一种用于权利要求1所述黑心可锻铸铁热处理工艺的保温退火炉，其特征在于：炉外壁为红砖，炉内壁为粘土砖，炉内壁与炉外壁之间夹有硅酸铝耐火纤维，炉壁总厚度大于500mm。
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| CN 92103571 CN1026798C (zh) | 1992-05-16 | 1992-05-16 | 黑心可锻铸铁热处理新工艺 |
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