CN1600874A

CN1600874A - 合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺

Info

Publication number: CN1600874A
Application number: CN 200410041735
Authority: CN
Inventors: 陈宗明; 赵金华; 沈茂林; 汪国清
Original assignee: ANHUI NINGGUO WEAR RESISTANT MATERIALS GENERAL PLANT
Current assignee: ANHUI NINGGUO WEAR RESISTANT MATERIALS GENERAL PLANT
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2005-03-30

Abstract

本发明公开了一种根据权利要求1所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于将合金耐磨铸球、铸段在加热至淬火温度出炉后，采用水雾淬火快速冷却，降至≤ 600℃温度时，再采用风淬方式缓慢冷却。采用本发明处理出来的产品各项技术指标均高于国内单一介质处理的同类产品。淬火硬度≥58HRc，中心与表面硬度差≤2.05HRc。生产成本低于单一油淬，完全克服淬火不透和淬火裂纹问题，从而提高了产品的综合机械性能。突破了某些合金钢及合金铸铁仅能采取单一介质淬火热处理工艺，开辟了一种新的淬火热处理工艺途径。

Description

合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺

技术领域

本发明涉及合金钢及合金铸铁淬火的热处理工艺，尤其是合金耐磨铸球、铸段双介质(水雾加风)淬火工艺。

背景技术

合金耐磨铸球，铸段是广泛用于建材、矿山、化工、火电等行业粉体工程的一种研磨介质，通过铸造的方法大批量生产。为了使合金耐磨铸球、铸段具有优异的硬度、韧性、耐磨、抗蚀等综合机械性能，选择与之相适宜的热处理方法是铸球，铸段质量控制的关键工序。

目前我国合金耐磨铸球、铸段在淬火热处理工艺上基本上采用单一介质淬火，如油淬、风淬等，单一油淬虽然能够提高产品硬度，提高生产效率，但油淬工艺很难掌握，控制不当会导致淬火裂纹，且生产成本过高。单一风淬虽然不存在淬火裂纹问题，但生产效率低下，产品存在淬火不透、硬度不匀、使用过程中易发生失圆、剥落及破碎现象。也有人曾尝试采取单一的水淬，但水淬过冷度较大，合金耐磨铸球、铸段在淬火过程中及淬火后开裂倾向严重，暂不能用于大批量生产。

发明内容

本发明提出一种合金钢及合金铸铁的淬火双介质水雾加风淬火热处理工艺，尤其是合金耐磨铸球、铸段的双介质水雾加风淬火热处理工艺。

本发明的技术方案如下：

合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，是将合金耐磨铸球、铸段在高温阶段采用水雾淬火快速冷却，降至一定的温度时，再采用风淬方式缓慢冷却。

所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于将合金耐磨铸球、铸段在加热至淬火温度出炉后，采用水雾淬火快速冷却，降至≤600℃温度时，再采用风淬方式缓慢冷却。

所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于是将加热至淬火温度的合金耐磨铸球、铸段放置于活动的淬火摇篮上，均匀摊开，再将10～40℃的水雾化后喷向铸球、铸段上，使淬火摇篮前后上下运动，以确保铸球、铸段不断滚动，当铸球、铸段表面温度降至500～650℃时，停止喷水雾，采用风冷淬火处理。

所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于水雾是利用制冷装置将水强冷至10～40℃后，再采用高压水泵，以≥0.6Mpa的压力将冷水强制雾化，通过锥形喷头喷出。

所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于所述的铸球、铸段用铸钢代替。

所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于水雾的雾化压力为0.6～1.0Mpa，喷雾时间为10～20分钟，以使铸球或铸段表面温度≤600℃；风冷淬火处理时控制风量为5000～20000m³/min，风压为1000～10000Pa，产品表面温度达到≤300℃时，停止强风冷却。

该工艺主要涉及不同化学成份的合金耐磨铸球、铸段在两种不同的冷却介质中进行淬火处理。其主要特点是产品在高温阶段采用水雾淬火快速冷却，降至一定的温度时，再采用风淬方式缓慢冷却，以获得期望的金相组织和力学性能。

为了保证淬火的均匀性，采用专用工装和自动控制技术，使产品在淬火的过程中能够滚动自如，均匀冷却。整个淬火过程均采用PLC控制，以确保水温、雾化效果、风温、风量、淬火时间及冷却速度等参数的最优化。通过以上措施，使双介质水雾加风热处理淬火工艺得以实现，合金耐磨铸球、铸段的淬火质量及效率显著提高，生产成本也显著降低。

采用本发明处理出来的产品各项技术指标均高于国内单一介质处理的同类产品。淬火硬度≥58HRc，中心与表面硬度差≤2.05HRc。生产成本低于单一油淬，完全克服淬火不透和淬火裂纹问题，从而提高了产品的综合机械性能。突破了某些合金钢及合金铸铁仅能采取单一介质淬火热处理工艺，开辟了一种新的淬火热处理工艺途径。

具体实施方式

本发明的实现过程如下：

1、加热至淬火温度的合金耐磨铸球、铸段从热处理炉中出炉后放置于活动的淬火摇篮上，并使其均匀摊开。

2、启动摇篮控制机构，使淬火摇篮前后上下运动，以确保高铬合金耐磨铸球、铸段能够在其上滚动自如。

3、打开水雾装置，并使产品全部置于水雾区利用水雾浸润快速冷却，进行淬火处理。水雾是利用制冷装置，将水强冷(水温控制在-10～20℃)再采用高压水泵，以≥0.6Mpa的压力将冷水强制雾化。雾化喷头为倒八字锥形，均匀分布在水雾装置的周边。淬火摇篮前后上下运动，以确保高铬合金耐磨铸球、铸段能够不断滚动，均匀淬火。

4、产品表面温度降至500～650℃时，关掉水雾装置。

5、在室温下，继续采用风冷淬水处理，控制风量为5000～20000m³/min，风压为1000～10000Pa，产品表面温度≤300℃时，停止强风冷却。

6、关闭水雾装置和淬火摇篮的控制机构，将产品置于容器中进入下一工序。

(本工艺中采用的淬火摇篮是一个底部缕空的框架，四周有边沿，装铸球或铸段，淬火时摇篮可以上下左右运动。)

Claims

1、合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，是将合金耐磨铸球、铸段在高温阶段采用水雾淬火快速冷却，降至一定的温度时，再采用风淬方式缓慢冷却。

2、根据权利要求1所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于将合金耐磨铸球、铸段在加热至淬火温度出炉后，采用水雾淬火快速冷却，降至≤600℃温度时，再采用风淬方式缓慢冷却。

3、根据权利要求1所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于是将加热至淬火温度的合金耐磨铸球、铸段放置于活动的淬火摇篮上，均匀摊开，再将10～40℃的水雾化后喷向铸球、铸段上，使淬火摇篮前后上下运动，以确保铸球、铸段不断滚动，当铸球、铸段表面温度降至500～650℃时，停止喷水雾，采用风冷淬火处理。

4、根据权利要求1所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于水雾是利用制冷装置将水强冷至10～40℃后，再采用高压水泵，以≥0.6Mpa的压力将冷水强制雾化，通过锥形喷头喷出。

5、根据权利要求1、2或3所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于所述的铸球、铸段用铸钢代替。

6、根据权利要求1、2或3所述的合金耐磨铸球水雾加风淬火工艺，其特征在于水雾的雾化压力为0.6～1.0Mpa，喷雾时间为10～20分钟，以使铸球或铸段表面温度≤600℃；风冷淬火处理时控制风量为5000～20000m³/min，风压为1000～10000Pa，产品表面温度达到≤300℃时，停止强风冷却。