CN103045933A - 一种耐热球墨铸铁及其热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及球墨铸铁生产领域，具体涉及一种耐热球墨铸铁，其特征在于，其化学成分的含量按重量百分比为：C3.2～3.4%、Si4.5～5.5%、Mn<0.9%、P<0.1%、S<0.04%、Al4.5～5.5%、Ni0.4～0.6%，其余为Fe，最终组织中珠光体大于80%。其热处理过程：先将工件以70～100℃/小时的升温速率加热到920～940℃，保温2～3小时后，空冷到200℃以下，然后再升温至570～590℃，保温3～4小时后，空冷至室温。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过改善球墨铸铁配方成分及热处理工艺，细化了珠光体晶粒，提高材料强度及高温塑性变形，提高了熄焦车耐热板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及球墨铸铁生产领域，具体涉及一种耐热球墨铸铁及其热处理方法。
背景技术
在冶金材料中，能够同时具有耐磨、耐高温（800～1000℃）、耐腐蚀且有足够机械性能的材料中，只有不锈钢系列产品中部分能够达到使用要求，但不锈钢在高温状态下线性膨胀系数大，在尺寸限制范围较小的情况下无法满足使用，又由于不锈钢类材料韧性极好，在高温和冲击状态下易变形，使用上有局限性。
熄焦车耐热板在生产过程中，要求耐磨、耐高温和耐腐蚀，为了提高使用寿命和保证生产率，要求在高温和冲击以及温度快速变化状态下变形量小。目前用QTAl5Si5耐热球墨铸铁制成的熄焦车耐热板在使用过程中经常出现开裂和断裂现象，影响其使用寿命，其金相组织照片如图2。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热球墨铸铁及其热处理方法，克服现有技术的不足，改善球墨铸铁配方成分，进一步细化珠光体，提高材料强度及高温状态下的塑性变形，提高使用寿命。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐热球墨铸铁，其化学成分的含量按重量百分比为：
C 3.2～3.4%、Si 4.5～5.5%、Mn <0.9%、P <0.1%、S<0.04%、Al 4.5～5.5%、Ni 0.4～0.6%，其余为Fe，最终组织中珠光体大于80%。
上述一种耐热球墨铸铁，其化学成分的含量按重量百分比优选为：
C 3.3～3.35%、Si5～5.5%、Mn <0.8%、P <0.06%、S<0.04%、Al5～5.5%、Ni 0.5～0.6%，其余为Fe，最终组织中珠光体大于80%。
上述一种耐热球墨铸铁的热处理方法，其热处理制度包括正火和高温回火，过程：先将工件以70～100℃/小时的升温速率加热到920～940℃，保温2～3小时后，空冷到200℃以下，然后再升温至570～590℃，保温3～4小时后，空冷至室温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过改善球墨铸铁配方成分及热处理工艺，进一步细化了珠光体晶粒，提高材料强度及高温状态下的塑性变形，同时对耐蚀性能也有一定提高，提高了熄焦车耐热板的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例热处理曲线图；
图2现有球墨铸铁的金相组织照片；
图3本发明实施例1中耐热球墨铸铁的金相组织照片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：
本发明一种耐热球墨铸铁，碳含量较低，其最终组织以珠光体为主。在石墨化过程中，碳元素与铁元素形成碳化物数量减少，减小凝固时内应力，镍元素的加入，可大幅提高珠光体在回火中的稳定性。为获得珠光体组织可通过合理的热处理工艺获得，完成浇铸成型后，进行以下热处理：先将工件以70～100℃/小时的升温速率加热到930±10℃，保温2～3小时后，空冷到200℃以下，然后再升温至580±10℃，保温3～4小时后，空冷至室温，最终组织中珠光体大于80%，见图1。
熔炼时，采用中频电炉熔化铁水，借助于中频电炉的电磁涡流原理，可对铁水进行充分搅拌，使铁水中各成分元素充分混合，金相组织达到预期目标。在熔炼后期通过炉前取样后，调整成分时把铝锭压入炉体底部直到铝锭完全溶化，直到铁水熔炼完毕；
在保证铸件能完全充满型腔的前提下，铁水温度尽可能取下限，浇注时流速也要快，尽可能减少与空气长时间接触，减小烧损及带来的夹杂物，低温浇注可使铸件快速凝固，不致使铝元素再次发生偏析现象。
本发明实施例化学成分及性能参数见如下表1，其中实施例1的耐热球墨铸铁的金相组织照片如图3。
表1
本发明实施例热处理参数见如下表2。
表2
Claims (3)
1.一种耐热球墨铸铁，其特征在于，其化学成分的含量按重量百分比为：
C 3.2～3.4%、Si 4.5～5.5%、Mn <0.9%、P <0.1%、S<0.04%、Al 4.5～5.5%、Ni 0.4～0.6%，其余为Fe，最终组织中珠光体大于80%。
2.根据权利要求1所述一种耐热球墨铸铁，其特征在于，其化学成分的含量按重量百分比优选为：
C 3.3～3.35%、Si5～5.5%、Mn <0.8%、P <0.06%、S<0.04%、Al5～5.5%、Ni 0.5～0.6%，其余为Fe，最终组织中珠光体大于80%。
3.一种耐热球墨铸铁的热处理方法，其特征在于，其热处理制度包括正火和高温回火，过程：先将工件以70～100℃/小时的升温速率加热到920～940℃，保温2～3小时后，空冷到200℃以下，然后再升温至570～590℃，保温3～4小时后，空冷至室温。
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| CN (1) | CN103045933A (zh) |
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