CN105018696A - 奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法，对所述奥铁体球铁耐磨铸件进行淬火处理，包括以下步骤：将经机械加工过的铸件，在台车式电阻炉内加热至850℃～920℃，保温1～1.5小时，然后迅速淬入温度为40～60℃的水溶性淬火剂溶液中，时间2～3分钟，淬火后奥铁体球铁耐磨铸件的表面温度控制在200～260℃，取出后立即送入回火炉中进行等温回火处理，等温回火温度控制在240～300℃，等温回火时间为2～3小时，得到奥铁体球铁耐磨铸件。本发明的热处理工艺在400℃以上的高温阶段冷却速度大，在400℃以下的低温阶段冷却速度较慢，提高了耐磨铸件的性能，降低了生产成本，避免对大气环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及材料加工领域中的热处理工艺，具体涉及奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法。
背景技术
奥铁体球铁(ADI)具有高强度、高韧性、耐磨、抗疲劳等优异性能，在国民经济各个领域如汽车、发动机、农机、工程机械、造船、铁路、冶金、矿山、电力、兵器等方面的应用越来越受到人们的重视。近年来，在欧美发达国家ADI呈现迅速发展的趋势，并且也在不断发现新的应用，特别是在耐磨材料方面取得明显效果。如奥铁体球铁磨球在矿山湿法磨中奥铁体球铁磨球的磨耗达到高铬球的水平，比低铬球磨耗降低40-50％；广泛应用于轻、中、重型卡车的零件，如齿轮、曲轴、变速器输出轴、悬架控制臂、等速万向节、发动机支架、离合器分离轴承套筒、拖车吊臂；在铁路配件、农业机械配件和通用机械配件也有着重要的应用。
我国在80年代先后开发出奥铁体球铁材质,目前国内生产奥铁体球铁耐磨铸件热处理大多数是采用盐浴等温淬火，但盐浴等温淬火设备比较复杂，盐浴的熔化和保温需要消耗能源，通常等温时间2～3小时左右，这就使得生产周期加长，生产成本提高。淬火盐主要是硝酸钾和硝酸钠的混合物，这类硝酸盐具有强的氧化作用，在高温时散发的盐蒸汽具有强烈的腐蚀性，而且加热或与有机物接触易引起燃烧和爆炸。在受热条件下，硝酸盐可能分解为亚硝酸盐，对环境和操作人员都会造成不良影响。近来也有一些关于等温油浴淬火的报道，但是其冷却速度小，常常达不到淬火的目的，且易导致晶界腐蚀。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法，克服现有技术存在的奥铁体耐磨铸件生产成本高，对环境不利的影响的缺陷。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法，对所述奥铁体球铁耐磨铸件进行等温淬火处理，包括以下步骤：
a.将经机械加工过的铸件，在台车式电阻炉内加热至850℃～920℃，保温1～1.5小时，然后迅速淬入温度为40～60℃的水溶性淬火剂溶液中，时间2～3分钟，淬火后奥铁体球铁耐磨铸件的表面温度控制在200～260℃。
b.将上述奥铁体球铁耐磨铸件取出后立即送入回火炉中进行等温回火处理，等温回火温度控制在240～300℃，等温回火时间为2～3小时，得到奥铁体球铁耐磨铸件。
所述水溶性淬火剂由以下质量百分比组成：聚醚30％，三乙醇胺6％，工业硅酸钠15％，CaCl210％，余量水。
所述聚醚的分子量为40000～50000。
本发明的有益效果是：1.本发明的淬火介质采用水溶性淬火介质替代了硝酸盐，避免对大气环境的污染影响，且等温淬火时间要较盐浴时间短，降低了生产成本，得到的奥铁体球铁耐磨铸件硬度高；2.本发明的热处理工艺在400℃以上的高温阶段冷却速度大，主要在于工业硅酸钠的冷却速度快，提高铸件的性能；3.本发明的热处理工艺在400℃以下的低温阶段冷却速度较慢，其主要在于在400℃范围内，聚醚析出，形成一层膜附着在表面，冷却速度下降，有效防止了耐磨铸件内部形成较大的内应力，从而达到防止工件开裂的目的。
具体实施方式
热处理工艺是奥铁体球铁耐磨铸件生产工艺的关键技术，本发明采用水溶性淬火剂对耐磨铸件进行等温淬火处理，其淬火处理步骤为：将经机械加工过的铸件，在台车式电阻炉内加热至850℃～920℃，保温1～1.5小时，然后迅速淬入温度为40～60℃的水溶性淬火剂溶液中，时间2～3分钟，水溶性淬火剂由以下质量百分比组成：聚醚30％，三乙醇胺6％，工业硅酸钠15％，CaCl210％，余量水，其中聚醚的分子量为40000～50000。淬火后奥铁体球铁耐磨铸件的表面温度控制在200～260℃，将上述奥铁体球铁耐磨铸件取出后立即送入回火炉中进行等温回火处理，等温回火温度控制在240～300℃，等温回火时间为2～3小时，得到奥铁体球铁耐磨铸件。
本发明的淬火介质采用水溶性淬火剂替代了硝酸盐，避免对大气环境的污染影响，且等温淬火时间要较盐浴时间短，降低了生产成本，得到的得到的奥铁体球铁耐磨铸件硬度高；本发明的热处理工艺在400℃以上的高温阶段冷却速度大，在400℃以下的低温阶段冷却速度较慢，提高了耐磨铸件的性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法，其特征在于，对所述奥铁体球铁耐磨铸件进行等温淬火处理，包括以下步骤：
a.将经机械加工过的铸件，在台车式电阻炉内加热至850℃～920℃，保温1～1.5小时，然后迅速淬入温度为40～60℃的水溶性淬火剂溶液中，时间2～3分钟，淬火后奥铁体球铁耐磨铸件的表面温度控制在200～260℃。
b.将上述奥铁体球铁耐磨铸件取出后立即送入回火炉中进行等温回火处理，等温回火温度控制在240～300℃，等温回火时间为2～3小时，得到奥铁体球铁耐磨铸件。
2.如权利要求1所述的奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法，其特征在于，所述水溶性淬火剂由以下质量百分比组成：聚醚30％，三乙醇胺6％，工业硅酸钠15％，CaCl2 10％，余量水。
3.如权利要求2所述的奥铁体球铁耐磨铸件热处理工艺方法，其特征在于，所述聚醚的分子量为40000～50000。
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