CN111500833A - 一种阀门耐热钢铸件热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阀门铸件热处理工艺技术领域，尤其涉及一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，包括以下步骤：S1、预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；S2、正火：将钢件加热到Ac3以上，保温一段时间后冷却；S3、渗碳：将正火后的钢件放入渗碳介质中，加热进行气体渗碳并保温；S4、淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到Ac1，保温一段时间冷却；S5、回火：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下，经保温后再冷却至室温。相比于现有技术，本发明克服了淬火温度的不稳定性，进一步提高了淬火后钢件的质量。

Description

一种阀门耐热钢铸件热处理工艺
技术领域
本发明涉及阀门铸件热处理工艺技术领域，尤其涉及一种阀门耐热钢铸件热处理工艺。
背景技术
目前，阀门壳体主要是由阀体和阀盖组成，直接承受具有一定温度、压力或腐蚀性介质的作用。耐热钢铸件作为阀门材质被越来越多的使用，耐热钢一般含碳量较低，可带来良好的工艺性能和高温性能。
在现有的热处理工艺中，淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，而现有的淬火工艺有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火，但是淬火的温度不易把控，容易出现误差，从而影响淬火后的钢件质量。
因此，我们提出了一种阀门耐热钢铸件热处理工艺用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺。
一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，包括以下步骤：
S1、预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
S2、正火：将钢件加热到Ac3以上，保温一段时间后冷却；
S3、渗碳：将正火后的钢件放入渗碳介质中，加热进行气体渗碳并保温；
S4、淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到Ac1，保温一段时间冷却；
S5、回火：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下，经保温后再冷却至室温。
优选的，所述S2中加热后的温度比Ac3高出30～50℃。
优选的，所述S3中渗碳温度为900～950℃。
优选的，所述S3中气体渗碳是将钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂或液体渗剂，在高温下分解出活性碳原子，渗入钢件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
优选的，所述气体渗剂为甲烷或乙烷，液体渗剂为煤油、苯、酒精或丙酮。
优选的，所述S5中回火温度为400℃～720℃。
优选的，所述S5中冷却方式是通过将钢件置于低温介质中冷却到－60℃～－80℃，温度均匀一致后取出均温到室温。
优选的，所述低温介质为干冰或液氮。
本发明的有益效果是：
通过将渗碳后的钢件放入感应器内，通过在钢件的表面形成感应电流，从而令钢件的温度上升，相比于现有技术，本发明克服了淬火温度的不稳定性，进一步提高了淬火后钢件的质量。
附图说明
图1为本发明提出的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，包括以下步骤：
S1、预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
S2、正火：将钢件加热到Ac3以上，保温一段时间后冷却；
S3、渗碳：将正火后的钢件放入渗碳介质中，加热进行气体渗碳并保温；
S4、淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到Ac1，保温一段时间冷却；
S5、回火：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下，经保温后再冷却至室温。
其中，S2中加热后的温度比Ac3高出30℃，S3中渗碳温度为900℃。
另外，S3中气体渗碳是将钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂，在高温下分解出活性碳原子，渗入钢件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺，气体渗剂为甲烷。
此外，S5中回火温度为620℃，S5中冷却方式是通过将钢件置于低温介质中冷却到－70℃，温度均匀一致后取出均温到室温，低温介质为液氮。
实施例一：
①预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
②正火：将钢件加热到Ac3以上30℃，保温一段时间后冷却；
③渗碳：将正火后的钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂-甲烷，加热至900℃分解出活性碳原子，渗入钢件表面，形成高碳表面层，随后保温冷却；
④淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到淬火温度Ac1，保温一段时间冷却；
⑤回火：将淬火后的钢件重新加热到400℃，再将钢件置于液氮中冷却到零下60℃，温度均匀一致后取出均温到室温。
实施例二：
①预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
②正火：将钢件加热到Ac3以上50℃，保温一段时间后冷却；
③渗碳：将正火后的钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂-甲烷，加热至950℃分解出活性碳原子，渗入钢件表面，形成高碳表面层，随后保温冷却；
④淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到淬火温度Ac1，保温一段时间冷却；
⑤回火：将淬火后的钢件重新加热到720℃，再将钢件置于液氮中冷却到零下80℃，温度均匀一致后取出均温到室温。
实施例三：
①预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
②正火：将钢件加热到Ac3以上40℃，保温一段时间后冷却；
③渗碳：将正火后的钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂-甲烷，加热至925℃分解出活性碳原子，渗入钢件表面，形成高碳表面层，随后保温冷却；
④淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到淬火温度Ac1，保温一段时间冷却；
⑤回火：将淬火后的钢件重新加热到560℃，再将钢件置于液氮中冷却到零下70℃，温度均匀一致后取出均温到室温。
对比例一：
①预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
②正火：将钢件加热到Ac3±10℃，保温一段时间后冷却；
③渗碳：将正火后的钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂-甲烷，加热至850℃分解出活性碳原子，渗入钢件表面，形成高碳表面层，随后保温冷却；
④淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到淬火温度Ac1，保温一段时间冷却；
⑤回火：将淬火后的钢件重新加热到350℃，再将钢件置于液氮中冷却到零下30℃，温度均匀一致后取出均温到室温。
由实施例一、实施例二、实施例三分别与对比例一进行参照对比后发现，钢件热处理工艺中对温度的把控极为重要，温度过低或过高，都会影响钢件最后的性能，而实施例一～实施例三中的温度即为钢件热处理工艺中的最适温度范围。
对比例二：
①预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
②正火：将钢件加热到Ac3以上40℃，保温一段时间后冷却；
③渗碳：将正火后的钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂-甲烷，加热至925℃分解出活性碳原子，渗入钢件表面，形成高碳表面层，随后保温冷却；
④淬火：将渗碳后的钢件放入加热炉中，加热到淬火温度Ac1，保温一段时间冷却；
⑤回火：将淬火后的钢件重新加热到560℃，再将钢件置于液氮中冷却到零下70℃，温度均匀一致后取出均温到室温。
由实施例三和对比例二参照对比可知，相较于对比例二而言，实施例三种的淬火温度更为稳定，避免了对比例二中人为操控的不确定因素。
综上所述，阀门耐热钢铸件在热处理工艺中可以通过感应电流加热淬火的方式取代人为把控淬火温度，大幅度提高了淬火过程的稳定性，并且热处理的各个过程中温度的调控也起着重要因素。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预处理：取一钢件，清洗干净后，在其表面进行抛丸除锈并涂上一层底漆；
S2、正火：将钢件加热到Ac3以上，保温一段时间后冷却；
S3、渗碳：将正火后的钢件放入渗碳介质中，加热进行气体渗碳并保温；
S4、淬火：将渗碳后的钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，使其加热到Ac1，保温一段时间冷却；
S5、回火：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下，经保温后再冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于，所述S2中加热后的温度比Ac3高出30～50℃。
3.根据权利要求1所述的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于，所述S3中渗碳温度为900～950℃。
4.根据权利要求1所述的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于，所述S3中气体渗碳是将钢件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂或液体渗剂，在高温下分解出活性碳原子，渗入钢件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
5.根据权利要求4所述的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于，所述气体渗剂为甲烷或乙烷，液体渗剂为煤油、苯、酒精或丙酮。
6.根据权利要求1所述的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于，所述S5中回火温度为400℃～720℃。
7.根据权利要求1所述的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于,所述S5中冷却方式是通过将钢件置于低温介质中冷却到－60℃～－80℃，温度均匀一致后取出均温到室温。
8.根据权利要求7所述的一种阀门耐热钢铸件热处理工艺，其特征在于,所述低温介质为干冰或液氮。
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