CN105039655B

CN105039655B - 一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法

Info

Publication number: CN105039655B
Application number: CN201510461761.1A
Authority: CN
Inventors: 马进; 罗永建; 唐钟雪; 马伟
Original assignee: Kocel Steel Foundry Co Ltd
Current assignee: Kocel Steel Foundry Co Ltd
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: CN105039655A

Abstract

本发明涉及一种高强度铸钢件的热处理方法，尤其是涉及一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法，该方法为以40~100℃/h的升温速度加热铸件，温度升到900~950℃时在炉内保温8~12h，保然后出炉，进行自来水淬火，待铸件冷却到200℃以下时，在0~3h内进行回火，回火升温速度为40~100℃/h，温度升到600~650℃时在炉内保温8~12h，然后自然冷却即可；本发明方法独特，不仅解决了铸件本体硬度不足的问题，同时解决了铸件容易开裂的问题，保证了产品质量，提高了铸钢件后序缺陷的焊补性，在批量件生产中取得了好的效果和效益。

Description

一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法

技术领域

本发明涉及一种高强度铸钢件的热处理方法，尤其是涉及一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法。

背景技术

圆锥破碎机是使用广泛的矿山设备之一，应用于冶金、化工、耐火材料、水电、城建、高速公路等行业中、细碎各种矿石、岩石。圆锥破碎机的主机架铸件是整个机器的骨架，由于工作环境恶劣，设计要求其拥有较高的强度和硬度，本体布什硬度在179~223 HB，而局部工作面由于要承受破碎矿石所需要的巨大冲击力，要求布什硬度的范围为200~223 HB。现有技术中，圆锥破碎机主机架铸件材质的化学成分及其质量百分配比分别是：C：0.25~0.35、Si：0.20~1.00、Mn：0.7~1.75、P ≤ 0.040、S ≤0.040、Cr≤0.25、Mo≤0.25、Ni≤0.50，其余为Fe。主要力学性能指标要求抗拉强度Rm≥620MPa、屈服强度Rp0.2≥415MPa、延伸率A≥20%、断面收缩率Z≥40%。由于合金元素含量没有明确规定，而重要元素C、Si、Mn的含量范围又很大，即使各成分元素按中上限控制，如果采用正火风冷即使是强风冷却，仍然会经常出现铸件本体硬度整体偏下限或局部不合格的现象，不能满足质量要求。而采用水淬，虽然性能及其硬度均能达到要求，但铸件很容易开裂，最终导致铸件报废。而且这种材质的碳当量值较高，焊接性较差，不利于铸钢件缺陷后期的焊补合格率。

目前还没有克服上述缺陷的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特，不仅解决了铸件本体硬度不足的问题，同时解决了铸件容易开裂的问题，保证了产品质量，提高了铸钢件后序缺陷的焊补性，在批量件生产中取得了好的效果和效益的一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法。

本发明通过如下方式实现：

一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法，其特征在于：该方法为以40~100℃/h的升温速度加热铸件，温度升到900~950℃时在炉内保温8~12h，保然后出炉，进行自来水淬火，待铸件冷却到200℃以下时，在0~3h内进行回火，回火升温速度为40~100℃/h，温度升到600~650℃时在炉内保温8~12h，然后自然冷却即可；

所述铸件材质的化学成分及其质量百分比，C：0.26~0.30、Si：0.30~0.60、Mn：1.0~1.5、P≤0.025、S ≤0.025、Cr：0.10~0.20、Mo：0.10~0.20、Ni：0.10~0.20，其余为Fe；

所述通过大型热处理炉对铸件加热，炉温均匀性小于±14℃，采用炉壁热电偶和铸件上的拖偶同步监控炉温和铸件温度。

本发明有如下效果：

1）方法独特：本发明提供的方法最终确定材质的化学成分及其质量百分比，C：0.26~0.30、Si：0.30~0.60、Mn：1.0~1.5、P≤0.025、S ≤0.025、Cr：0.10~0.20、Mo：0.10~0.20、Ni：0.10~0.20，其余为Fe；如果采用正火强风冷却，需加入的合金元素含量高，采用大功率轴流风机吹风冷却将耗费大量的电能且冷却不均匀，力学性能不能满足要求，故采用淬火方式，选择成本较低的自来水淬火。本发明通过大型热处理炉对铸件加热，炉温均匀性小于±14℃，采用炉壁热电偶和铸件上的拖偶同步监控炉温和铸件温度。以40~100℃/h的升温速度加热铸件，温度升到900~950℃时在炉内保温8~12h，保温时间主要是根据铸件最大壁厚计算。然后出炉，进行自来水淬火，待铸件冷却到200℃以下时，在0~3h内进行回火。回火升温速度为40~100℃/h，温度升到600~650℃时在炉内保温8~12h，然后自然冷却。

3）不仅解决了铸件本体硬度不足的问题，同时解决了铸件容易开裂的问题，保证了产品质量，提高了铸钢件后序缺陷的焊补性，在批量件生产中取得了好的效果和效益：本发明给出的一种适合于圆锥破碎机铸件的材质，与现有技术的材质相比，减少C含量，适量加入Cr、Ni、Mo 等合金元素，采用淬火加回火的热处理工艺替代传统的正火，不仅解决了铸件本体硬度不足的问题，同时解决了铸件容易开裂的问题，保证了产品质量，提高了铸钢件后序缺陷的焊补性，在批量件生产中取得了好的效果和效益。

具体实施方式

一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法

1）确定化学成分及其质量百分比。

成分对热处理工艺制度的影响非常大，如果铸件保持现有技术的成分不变，采用淬火方式进行热处理，因为铸件壁厚差太大，淬火过程易产生应力集中，铸件裂纹严重；又因为铸件加热到高温后，采用水冷却替代风冷，冷速的加快，得到硬相的组织较多，硬度提高较快。而在满足性能要求的前提下，下调相应的化学成分中的合金元素含量，成本也会跟着下降。因此，将铸件的化学成分调配到含量范围的中下限，然后采用合理的淬火工艺达到工艺性能要求。最终确定材质的化学成分及其质量百分比，C：0.26~0.30、Si：0.30~0.60、Mn：1.0~1.5、P≤0.025、S ≤0.025、Cr：0.10~0.20、Mo：0.10~0.20、Ni：0.10~0.20，其余为Fe。

2）确定合理的热处理工艺。

如果采用正火强风冷却，需加入的合金元素含量高，采用大功率轴流风机吹风冷却将耗费大量的电能且冷却不均匀，力学性能不能满足要求，故采用淬火方式，选择成本较低的自来水淬火。

通过大型热处理炉对铸件加热，炉温均匀性小于±14℃，采用炉壁热电偶和铸件上的拖偶同步监控炉温和铸件温度。以40~100℃/h的升温速度加热铸件，温度升到900~950℃时在炉内保温8~12h，保温时间主要是根据铸件最大壁厚计算。然后出炉，进行自来水淬火，待铸件冷却到200℃以下时，在0~3h内进行回火。回火升温速度为40~100℃/h，温度升到600~650℃时在炉内保温8~12h，然后自然冷却。

本发明给出的一种适合于圆锥破碎机铸件的材质，与现有技术的材质相比，减少C含量，适量加入Cr、Ni、Mo 等合金元素，采用淬火加回火的热处理工艺替代传统的正火，不仅解决了铸件本体硬度不足的问题，同时解决了铸件容易开裂的问题，保证了产品质量，提高了铸钢件后序缺陷的焊补性，在批量件生产中取得了好的效果和效益。

具体实施时，本发明设计的材质铸件力学性能满足要求，抗拉强度Rm为720MPa、屈服强度Rp0.2为530 MPa、延伸率A为22%、断面收缩率Z为55%、硬度为208HB，铸件硬度达到了标准的中上限。通过淬火回火后，材料的主要组织以贝氏体为主，晶粒度也明显的细化了。本发明所设计的铸钢件材质通过淬火回火的形式进行热处理，无论从力学性能还是内部组织结构都是比较好，工艺方法是合适的。

Claims

1.一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法，其特征在于：该方法为以40~100℃/h的升温速度加热铸件，温度升到900~950℃时在炉内保温8~12h，保温后出炉，进行自来水淬火，待铸件冷却到200℃以下时，在0~3h内进行回火，回火升温速度为40~100℃/h，温度升到600~650℃时在炉内保温8~12h，然后自然冷却即可，所述铸件材质的化学成分及其质量百分比C：0.26~0.30、Si：0.30~0.60、Mn：1.0~1.5、P≤0.025、S ≤0.025、Cr：0.10~0.20、Mo：0.10~0.20、Ni：0.10~0.20，其余为Fe。

2.如权利要求1所述的一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法，其特征在于：通过大型热处理炉对铸件加热，炉温均匀性小于±14℃，采用炉壁热电偶和铸件上的拖偶同步监控炉温和铸件温度。