CN107488809A - 一种铸铁齿轮的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铸铁齿轮的热处理方法，所述的铸铁齿轮其成分的重量百分比为C2.3～2.5%、Si1.3～1.5%、Mn0.5～0.8%、Cu0.8～1.1%、Sn0.05～0.10%、S0.2～0.3%、P＜0.05%，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、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、硅总量和铜、锡的含量以及珠光体化处理，铸造出强度及硬度较髙的珠光体可锻铸铁，同时降低生产成本，特别适合铸造齿轮。

Description

一种铸铁齿轮的热处理方法
技术领域
本发明涉及黑色金属的生产技术领域，尤其是一种铸铁齿轮的热处理方法。
背景技术
在国外，直到1722年法国才出现白心可锻铸铁，1931年美国才试验成功黑心可锻铸铁。我国是使用可锻铸铁最早的国家，生产工艺不断改进，特别是快速退火方面取得不少成果，退火周期从最初的100～120h缩短到目前的30～40h，性能可稳定在KT35—10以上，广泛地应用于汽车、铁道、电力、机械制造等行业。另外，为了提高可锻铸铁齿轮的强度及硬度性能，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，提出一种铸铁齿轮及其制备方法，通过控制铸铁中碳、硅总量和铜、锡的含量以及珠光体化处理，铸造出强度及硬度较髙的珠光体可锻铸铁。
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、纯铜、纯锡按C2.3～2.5%、Si1.3～1.5%、Mn0.5～0.8%、Cu0.8～1.1%、Sn0.05～0.10%、S0.2～0.3%、P＜0.05%，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20～28%，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、纯铜和纯锡，当铁水温度升温至1520～1590℃，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：取铁水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：将铁水温度升温至1520～1590℃，投入其数量为铁水0.1～0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.3～0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁水温度降至1350～1370℃时，进行浇注，得到可锻铸铁齿轮铸件；
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950～970℃，保温30～36h炉冷至690～730℃，保温6～8h，炉冷至500℃出炉空冷，得到珠光体可锻铸铁齿轮零件。
本发明的有益效果是：熔炼工艺简单，通过控制铸铁中碳、硅总量和铜、锡的含量以及珠光体化处理，铸造出强度及硬度较髙的珠光体可锻铸铁，同时降低生产成本，特别适合铸造齿轮。
具体实施方式
实施例1：
本例的一种铸铁齿轮的热处理方法，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、纯铜、纯锡按C2.3%、Si1.3%、Mn0.5%、Cu0.8%、Sn0.05%、S0.2%、P＜0.05%，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20%，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、纯铜和纯锡，当铁水温度升温至1520℃，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：取铁水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：将铁水温度升温至1520℃，投入其数量为铁水0.1%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.3%孕育剂，孕育剂的粒度为2mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁水温度降至1350℃时，进行浇注，得到可锻铸铁齿轮铸件；
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30h炉冷至690℃，保温6h，炉冷至500℃出炉空冷，得到珠光体可锻铸铁齿轮零件。
实施例2：
本例的一种铸铁齿轮的热处理方法，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、纯铜、纯锡按C2.4%、Si1.4%、Mn0.65%、Cu0.95%、Sn0.075%、S0.25%、P＜0.05%，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24%，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、纯铜和纯锡，当铁水温度升温至1555～℃，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：取铁水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：将铁水温度升温至1555℃，投入其数量为铁水0.2%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.4%孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁水温度降至1360℃时，进行浇注，得到可锻铸铁齿轮铸件；
第八步：珠光体化处理：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至960℃，保温33h炉冷至710℃，保温7h，炉冷至500℃出炉空冷，得到珠光体可锻铸铁齿轮零件。
实施例3：
本例的一种铸铁齿轮的热处理方法，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、纯铜、纯锡按C2.5%、Si1.5%、Mn0.8%、Cu1.1%、Sn0.10%、S0.3%、P＜0.05%，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28%，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、纯铜和纯锡，当铁水温度升温至1590℃，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：取铁水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：将铁水温度升温至1590℃，投入其数量为铁水0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁水温度降至1370℃时，进行浇注，得到可锻铸铁齿轮铸件；
第八步：珠光体化处理：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，升温至970℃，保温36h炉冷至730℃，保温8h，炉冷至500℃出炉空冷，得到珠光体可锻铸铁齿轮零件。
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)

1.一种铸铁齿轮的热处理方法，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、纯铜、纯锡按C2.3～2.5%、Si1.3～1.5%、Mn0.5～0.8%、Cu0.8～1.1%、Sn0.05～0.10%、S0.2～0.3%、P＜0.05%，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20～28%，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、纯铜和纯锡，当铁水温度升温至1520～1590℃，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：取铁水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：将铁水温度升温至1520～1590℃，投入其数量为铁水0.1～0.3%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁水量的0.3～0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁水温度降至1350～1370℃时，进行浇注，得到可锻铸铁齿轮铸件；
第八步：珠光体化处理。
2.根据权利要求1所述的一种铸铁齿轮的热处理方法，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950～970℃，保温30～36h炉冷至690～730℃，保温6～8h，炉冷至500℃出炉空冷，得到珠光体可锻铸铁齿轮零件。
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