CN106544580A - 一种铸铁挺杆的热处理方法 - Google Patents

一种铸铁挺杆的热处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铸铁挺杆的热处理方法，所述的铸铁挺杆其成分的重量百分比为C3.6～3.8%、Si1.7～1.9%、Mn0.6～0.8%、Mo0.4～0.6%、P＜0.12%、S＜0.10%，余量为Fe。所述的方法包括配料、预热、熔炼、炉前快速分析、终脱氧、球墨处理和孕育处理、浇注、珠光体化处理。该方法熔炼工艺简单，通过控制铸铁中碳、硅、镍的加入量和球化处理以及珠光体化处理，铸造出髙性能减磨球墨铸铁，同时降低生产成本，特别适合铸造柴油机挺杆。

Description

一种铸铁挺杆的热处理方法
技术领域
本发明涉及黑色金属的生产技术领域，尤其是一种铸铁挺杆的热处理方法。
背景技术
我国从1950年就开始生产球墨铸铁，加上七＋年代以来开发了丰富的稀土资源，因此在镁球墨铸铁的基础上发展了我国独特的稀土球墨铸铁，成为重要的铸造材料。含钼球墨铸铁是一种性能优良的减磨材料，它具有很高的硬度和延长铸件的使用寿命的特点。钼可减小断面敏感性，使不同断面的组织均匀化，含钼铸铁在保持高强度和高硬度的同时，仍具有较好的韧性和切削加性。因此，发展含钼减磨球墨铸铁以延长铸件的使用寿命。另外，为了提高含钼球墨铸铁挺杆的减磨性，需进行珠光体化处理。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种铸铁挺杆及其制备方法，通过控制铸铁中碳、硅和钼的加入量和球化处理以及珠光体化处理，铸造出髙性能减磨球墨铸铁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、镍铁按C3.6～3.8%、Si1.7～1.9%、Mn0.6～0.8%、Mo0.4～0.6%、P＜0.12%、S＜0.10%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料17～29%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和镍铁，当铁液温度升温至1430～1490℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1470～1650℃，投入其数量为铁液0.1～0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.2～1.4%球化剂，球化剂的粒度为8～26mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1～1.2%孕育剂，孕育剂的粒度为4～8mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1470～1510℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.08～0.16%二次孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁，得到含镍球墨铸铁挺杆铸件；
第八步：珠光体化处理。
所述的第八步珠光体化化处理处理中，铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至910～950℃，保温4～6h炉冷至730～750℃，保温5～6h，炉冷至500℃出炉空冷，得到含镍球墨铸铁挺杆零件。
本发明的有益效果是：熔炼工艺简单，通过控制铸铁中碳、硅、镍的加入量和球化处理以及珠光体化处理，铸造出髙性能减磨球墨铸铁，同时降低生产成本，特别适合铸造柴油机挺杆。
具体实施方式
实施例1：
本例的一种铸铁挺杆的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、镍铁按C3.6%、Si1.7%、Mn0.6%、Mo0.4%、P＜0.12%、S＜0.10%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料17%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和镍铁，当铁液温度升温至1430℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1470℃，投入其数量为铁液0.1%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.2%球化剂，球化剂的粒度为8mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1%孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1470℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.08%二次孕育剂，孕育剂的粒度为2mm，孕育剂为75硅铁，得到含镍球墨铸铁挺杆铸件。
第八步：珠光体化处理：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至910℃，保温4h炉冷至730℃，保温5h，炉冷至500℃出炉空冷，得到含镍球墨铸铁挺杆零件。
实施例2：
本例的一种铸铁挺杆的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、镍铁按C3.7%、Si1.8%、Mn0.7%、Mo0.5%、P＜0.12%、S＜0.10%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料23%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和镍铁，当铁液温度升温至1460℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1510℃，投入其数量为铁液0.2%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.3%球化剂，球化剂的粒度为17mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1.1%孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1490℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.12%二次孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁，得到含镍球墨铸铁挺杆铸件；
第八步：珠光体化处理：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至930℃，保温5h炉冷至740℃，保温5.5h，炉冷至500℃出炉空冷，得到含镍球墨铸铁挺杆零件。
实施例3：
本例的一种铸铁挺杆的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、镍铁按C3.8%、Si1.9%、Mn0.8%、Mo0.6%、P＜0.12%、S＜0.10%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料29%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和镍铁，当铁液温度升温至1490℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1650℃，投入其数量为铁液0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.4%球化剂，球化剂的粒度为26mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1.2%孕育剂，孕育剂的粒度为8mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1510℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.16%二次孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁，得到含镍球墨铸铁挺杆铸件；
第八步：珠光体化处理：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至950℃，保温6h炉冷至750℃，保温5～6h，炉冷至500℃出炉空冷，得到含镍球墨铸铁挺杆零件。
以上对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，仼何在本发明权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等，均落入本发明的保护范围之內。

Claims (2)

1.一种铸铁挺杆的热处理方法，其特征在于：包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、镍铁按C3.6～3.8%、Si1.7～1.9%、Mn0.6～0.8%、Mo0.4～0.6%、P＜0.12%、S＜0.10%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料17～29%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁、硅铁和镍铁，当铁液温度升温至1430～1490℃，加入0.1%除渣剂一次除渣，然后覆盖保温剂等待取样分析；
第四步：炉前快速分析：取铁液用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1470～1650℃，投入其数量为铁液0.1～0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：球化处理和孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包，在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理，加入其数量为铁液量的1.2～1.4%球化剂，球化剂的粒度为8～26mm，球化剂为FeSiMg8Re3；加入其数量为铁液量的1～1.2%孕育剂，孕育剂的粒度为4～8mm，孕育剂为75硅铁；加入其数量为铁液量的0.1%除渣剂，球化反应后立刻扒渣浇注三角试片和光谱仪分析检测铁水球化及化学成分合格后进行浇注；
第七步：浇注：浇注温度1470～1510℃，浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁液量的0.08～0.16%二次孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁，得到含镍球墨铸铁挺杆铸件；
第八步：珠光体化处理。
2.根据权利要求1所述的一种铸铁挺杆的热处理方法，其特征在于：在所述的第八步珠光体化化处理处理中，铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至910～950℃，保温4～6h炉冷至730～750℃，保温5～6h，炉冷至500℃出炉空冷，得到含镍球墨铸铁挺杆零件。
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