CN107130093B - 一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法 - Google Patents
一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107130093B CN107130093B CN201710291425.6A CN201710291425A CN107130093B CN 107130093 B CN107130093 B CN 107130093B CN 201710291425 A CN201710291425 A CN 201710291425A CN 107130093 B CN107130093 B CN 107130093B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cast iron
- vermicular cast
- temperature
- iron plate
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/28—Normalising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法,属于金属材料技术领域。本发明首先将铸态蠕墨铸铁样品进行奥氏体化处理,然后快速冷却至上贝氏体转变温度的上限;并放入在该温度区间的炉中进行保温,保温时间视样品的成分和尺寸而定,目的在于促进奥氏体快速向珠光体转变,同时抑制铁素体的形成;保温处理后空冷至室温,即获得所述高强蠕墨铸铁板材。本发明不仅有效的避免传统正火处理工艺所导致的明显脆化现象,同时可以明显提高蠕墨铸铁强度且保持一定延伸率。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料制备技术领域,具体涉及一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法。
背景技术
在金属材料强韧化方法中,热处理是其中最为常用,且非常重要的一种方法。对于铸态蠕墨铸铁,适当的热处理工艺同样可以通过改变其显微组织从而达到改善其力学性能的目的,如正火热处理可以提高蠕墨铸铁的强度,而退火热处理可以改善蠕墨铸铁的延性等,从而能扩大其工程应用范围。
目前,传统的蠕墨铸铁的热处理工艺主要包括淬火、正火、退火以及回火等工艺。这些热处理工艺及其组合应用可以满足大多数的蠕墨铸铁力学性能需求。然而,当铸态蠕墨铸铁为板状结构时,采用传统的正火工艺会导致蠕墨铸铁冷速过快而出现脆化。这样的热处理工艺显然难以满足薄板蠕墨铸铁强韧化需求。
发明内容
为了克服蠕墨铸铁板材采用传统正火工艺产生脆化的问题,本发明提供了一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法,通过对铸态蠕墨铸铁板材采用等温正火热处理方法,不仅可以实现传统正火工艺对蠕墨铸铁板材的强化作用,同时可以避免其脆化作用。所述蠕墨铸铁板材是指厚度不小于8mm的板状蠕墨铸铁。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法,该方法是以铸态蠕墨铸铁板材为基材,采用等温正火热处理工艺后,制得高强蠕墨铸铁板材;所述等温正火热处理工艺包括如下步骤:
(1)奥氏体化处理:将铸态蠕墨铸铁样品加热至奥氏体区进行奥氏体化处理,至基体组织完全奥氏体化;
(2)将经步骤(1)进行奥氏体化处理后的样品取出,快速冷却至上贝氏体转变温度的上限;
(3)保温处理:将样品放至设定温度的炉中进行保温,保温时间视样品的成分和尺寸而定,目的在于促进奥氏体快速向珠光体转变,同时抑制铁素体的形成;
(4)经步骤(3)保温处理后,将样品取出并空冷至室温,即获得所述高强蠕墨铸铁板材。
上述步骤(1)中,所述奥氏体化处理中,优选将铸态蠕墨铸铁样品加热至920~980℃,保温时间视样品成分和尺寸而定,优选的保温时间1~3h。
上述步骤(2)中,所述上贝氏体转变温度的上限优选为600~620℃。
上述步骤(2)中,所述快速冷却的方式为空冷,冷却速率优选为10℃/s。
上述步骤(3)中,炉内温度预先设定为所述上贝氏体转变温度的上限,即600~620℃;保温时间优选为2~5min。
本发明的优点和有益效果如下:
1、针对蠕墨铸铁板材采用传统正火工艺脆化的问题,本发明采用等温正火热处理工艺在能够保证蠕墨铸铁强化效果的同时,保持有一定的延性,不会脆化。
2、本发明工艺操作简单,有效降低成本,强化效果明显,还适用于其他铸铁,可以在工程应用中广泛推广。
附图说明
图1是传统正火态RuT300板材的工程应力应变曲线。
图2是本发明等温正火态RuT300板材的工程应力应变曲线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进一步说明。
对比例1:
本例是对100mm×28mm×8mm(长×宽×厚)的铸态RuT300薄板进行传统正火热处理,热处理过程如下:
第一,将100mm×28mm×8mm厚的铸态RuT300薄板加热至960℃,保温1h。
第二,取出薄板样品进行空冷至室温。
图1是传统正火态RuT300薄板的工程应力应变曲线;对比例1中采用传统正火热处理工艺后蠕墨铸铁薄板的抗拉强度为355MPa,断后伸长率为0.09%。
实施例1:
本实施例是对100mm×28mm×8mm(长×宽×厚)的铸态RuT300薄板进行热处理,热处理过程如下:
第一,将100mm×28mm×8mm厚的铸态RuT300薄板加热至960℃,保温1h。
第二,取出薄板样品空冷至600℃。
第三,将薄板放至预先加热到600℃的炉中,并在600℃条件下进行保温,保温时间5min。
第四,保温结束后,将薄板取出空冷至室温。
图2是本发明等温正火态RuT300薄板的工程应力应变曲线;采用本发明的等温正火热处理工艺后蠕墨铸铁薄板的抗拉强度为493MPa,断后伸长率为0.975%。
可见,与传统正火热处理工艺相比,采用本发明的等温正火热处理工艺可以显著地提高蠕墨铸铁薄板的强度以及延伸率。
Claims (2)
1.一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法,其特征在于:该方法是以RuT300铸态蠕墨铸铁板材为基材,采用等温正火热处理工艺后,制得高强蠕墨铸铁板材;所述等温正火热处理工艺包括如下步骤:
(1)奥氏体化处理:将铸态蠕墨铸铁样品加热至奥氏体区进行奥氏体化处理,至基体组织完全奥氏体化;具体为:将铸态蠕墨铸铁样品加热至920~980℃,保温时间为完全奥氏体化的时间;
(2)将经步骤(1)进行奥氏体化处理后的样品取出,快速冷却至上贝氏体转变温度的上限;所述快速冷却的冷却速率为10~20℃/s,冷却方式为空冷;所述上贝氏体转变温度的上限为600~620℃;
(3)保温处理:将样品放至设定温度的炉中进行保温,炉内温度预先设定为所述上贝氏体转变温度的上限,即600~620℃;保温时间为2~5min;保温具体时间视样品的成分和尺寸而定,目的在于促进奥氏体快速向珠光体转变,同时抑制铁素体的形成;
(4)经步骤(3)保温处理后,将样品取出并空冷至室温,即获得所述高强蠕墨铸铁板材。
2.根据权利要求1所述的高强蠕墨铸铁板材的制备方法,其特征在于:所述铸态蠕墨铸铁板材的厚度不小于8mm,其与珠光体形成的冷却速度有关。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710291425.6A CN107130093B (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710291425.6A CN107130093B (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107130093A CN107130093A (zh) | 2017-09-05 |
CN107130093B true CN107130093B (zh) | 2019-04-30 |
Family
ID=59716636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710291425.6A Active CN107130093B (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107130093B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108342553B (zh) * | 2018-03-19 | 2019-05-07 | 锦州捷通铁路机械股份有限公司 | 强制风冷全索氏体型蠕墨铸铁的生产工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5911654B2 (ja) * | 1980-12-08 | 1984-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | 表面焼入用球状黒鉛鋳鉄 |
CN1472356A (zh) * | 2003-04-26 | 2004-02-04 | 广西玉林玉柴机器配件制造有限公司 | 一种球墨铸铁的生产方法 |
CN104480375A (zh) * | 2015-01-01 | 2015-04-01 | 罗建华 | 高耐热疲劳性能的铬钼蠕墨铸铁不裂刹车鼓及其生产工艺 |
-
2017
- 2017-04-28 CN CN201710291425.6A patent/CN107130093B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5911654B2 (ja) * | 1980-12-08 | 1984-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | 表面焼入用球状黒鉛鋳鉄 |
CN1472356A (zh) * | 2003-04-26 | 2004-02-04 | 广西玉林玉柴机器配件制造有限公司 | 一种球墨铸铁的生产方法 |
CN104480375A (zh) * | 2015-01-01 | 2015-04-01 | 罗建华 | 高耐热疲劳性能的铬钼蠕墨铸铁不裂刹车鼓及其生产工艺 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"奥-贝球铁研究与应用的进程";黄建洪;《金属热处理》;20101130;第35卷(第11期);第2-3页第2节 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107130093A (zh) | 2017-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105112774B (zh) | 高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢及其成形和热处理工艺 | |
CN103266212B (zh) | 一种提高25Cr2Ni4MoV钢锻件低温冲击韧性的热处理工艺 | |
CN101787419B (zh) | 一种aisi4340钢锻件的热处理工艺 | |
CN106893832B (zh) | 一种无碳化物贝/马复相钢的bq&p热处理工艺 | |
CN105506249A (zh) | 一种高氮耐蚀塑料模具钢的热处理方法 | |
CN104278201A (zh) | 具有良好冷成型性高碳钢的制备方法 | |
CN105088081B (zh) | 稳定杆的制造工艺 | |
CN103667912B (zh) | 一种低合金钢板及钢板的热处理方法 | |
CN105331890B (zh) | 一种在线淬火生产高韧性5Ni钢中厚板的方法 | |
CN103602798A (zh) | 一种高硬度半钢轧辊的热处理方法 | |
CN105274436B (zh) | 强塑积达50GPa%以上的高碳微合金钢和热处理工艺 | |
CN104593573A (zh) | 一种高效提升非调质钢强韧性的复合形变热处理强化方法 | |
CN109022705A (zh) | 高锰钢铸造斗齿的热处理方法 | |
CN107557548A (zh) | 马氏体+粒状贝氏体复相强化低合金超高强钢组织控制方法 | |
CN109576449A (zh) | 一种抵抗剩磁增加、节约生产能耗的9Ni钢板的生产方法 | |
CN1718768A (zh) | 一种贝氏体球墨铸铁等温淬火工艺 | |
CN103757532A (zh) | 抗拉强度≥980MPa的薄带连铸经济性高强捆带及其制造方法 | |
CN105331794B (zh) | 一种用于高碳半钢材质辊环的热处理工艺方法 | |
CN100469903C (zh) | 6CrNiSiMnMoV钢硬度梯度热处理回火工艺方法 | |
CN107130093B (zh) | 一种高强蠕墨铸铁板材的制备方法 | |
CN104164548A (zh) | 一种厚大断面低碳低合金钢铸锻件的热处理工艺 | |
CN104232858A (zh) | 一种高韧性紧固件线材的球化退火工艺 | |
CN103757531A (zh) | 抗拉强度≥1000MPa的薄带连铸经济性高强捆带及其制造方法 | |
CN108425002B (zh) | 一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法 | |
CN111733366B (zh) | 一种含铝冷轧超高强钢及其制备方法、应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |