一种泵壳铸件热处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种泵壳铸件热处理工艺，属于金属热处理技术领域，其技术方案要点是一种泵壳铸件热处理工艺，包括如下步骤：S1：对铸件进行加热，加热温度至900‑1090℃后进行奥氏体化保温2.0‑3.0h；S2：对步骤S1得到的铸件进行淬火冷却处理；S3：对步骤S2得到的铸件进行回火保温处理，加热时间为1.5‑2.5h,回火温度为200‑450℃，保温时间为1.5‑2.5h；S4：对步骤S3得到的铸件在室温下冷却。达到提高高铬铸铁的硬度和耐磨性能的效果。

A heat treatment process of pump shell casting

【技术实现步骤摘要】
一种泵壳铸件热处理工艺
本专利技术涉及金属热处理领域，特别涉及一种泵壳铸件热处理工艺。
技术介绍
热处理是一项改进金属材料品质的方法，借助热处理可以改变或影响铸铁的组织及性质，同时还可获得更高的强度、硬度和耐磨性等。众所周知，互相接触的或者相对运动的两个物体，其表面都会发生摩擦，一般情况下，摩擦时往往又伴随着磨损，当磨损到一定程度时，会导致零件的损坏。高铬铸铁生产后一般不能直接投入生产使用，需经热处理工艺强化其基体组织，提高铸件硬度及耐磨性后方可使用，铸态下的高铬铸铁金属基体组织主要为奥氏体、珠光体等，整体宏观硬度不高，耐磨性差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种泵壳铸件热处理工艺，达到提高高铬铸铁的硬度和耐磨性能的效果。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种泵壳铸件热处理工艺，包括如下步骤：S1：对铸件进行加热，加热温度至900-1090℃后进行奥氏体化保温2.0-3.0h；S2：对步骤S1得到的铸件进行淬火冷却处理；S3：对步骤S2得到的铸件进行回火保温处理，加热时间为1.5-2.5h,回火温度为200-450℃，保温时间为1.5-2.5h；S4：对步骤S3得到的铸件在室温下冷却。通过采用上述技术方案，经过奥氏体化和淬火处理后，使得一部分奥氏体组织转变为马氏体组织，再经低温回火处理后，马氏体组织的脆性和淬火应力大大减少，残余奥氏体转变会回火马氏体，使得铸件的整体性能变得优异。r>当奥氏体化温度比较低时，凝固时析出的共晶碳化物较多，碳和合金元素都从奥氏体中进入碳化物，溶入奥氏体中的碳和合金元素数量较少，淬火处理后奥氏体转变成为的马氏体中碳、铬等合金元素含量交底，导致马氏体硬度较低，宏观硬度较低，随着淬火温度升高，加热过程析出共晶碳化物溶解，碳和合金元素从碳化物中溶解到奥氏体中，导致奥氏体中碳和合金元素增多，转变形成的马氏体中的含碳量也增多，从而使得铸件的硬度也提高。当奥氏体温度过高时，由于奥氏体平衡时溶入过多的碳和合金元素，奥氏体的稳定性增加，淬火冷却后奥氏体转变为马氏体的量减少，残余奥氏体含量增多，因此，会导致铸件的硬度较低，因此本申请的奥氏体化温度选在900-1090℃时，能够有效提高铸件的硬度和耐磨性能。综上，奥氏体转化温度影响高铬铸铁件的力学性能，当奥氏体转化温度较低时，溶解到基体中的渗碳体不够多，另一方面，合金元素的扩散驱动力较小，因此只有少部分的合金元素和碳元素扩散到了奥氏体基体中，当淬火冷却后，奥氏体基体转变为马氏体基体，随着回火温度的升高，马氏体与残余奥氏体析出粒状二次碳化物越来越多，分布于基体上，有着稳固强化作用，但当回火温度过高时，细小颗粒堆积长大，密集程度慢慢降低，碳化物间的距离也变大，马氏体的分解很剧烈，导致硬度值会降低，从而导致泵壳铸件的耐磨性能也降低。本专利技术进一步设置为，所述步骤S1中的升温过程分为两个阶段，第一阶段升温速度为150-180℃/h,加热至600-650℃时保温30-45min，第二阶段从600-650℃升温至900-1090℃进行保温，升温速度为110-130℃/h。通过采用上述技术方案，由于高铬铸铁的热导率较低，在热处理升温的过程中速度较快，则会导致铸件内部产生较大的热应力而开裂或产生裂纹，因此，将步骤S1中的升温过程分为两个阶段，且第一阶段的升温速度为80-110℃/h，并在600-650℃时保温30-45min时，能够使得铸铁从弹性状态向塑性状态的转化，并消除因为升温而产生的内应力，保证铸铁的性能，同时保证铸铁的硬度。本专利技术进一步设置为，所述步骤S2中的淬火冷却处理方式为风冷和水雾处理。通过采用上述技术方案，通过风冷和水雾处理后形成的马氏体硬度高，宏观硬度也增加，从而使得铸件的硬度和耐磨性能也增加，淬火冷却处理方式选择风冷和水雾处理两种方式，使得铸件具有良好的硬度的同时还具有优良的塑性。本专利技术进一步设置为，所述第二阶段升温至980-1020℃后进行保温处理。本专利技术进一步设置为，所述步骤S3中，回火处理温度为360-410℃。本专利技术进一步设置为，所述回火处理温度为360-410℃分为两个阶段，第一阶段为回火处理温度升至200-260℃进行保温处理0.5-1h，第二阶段从200-260℃升温至360-410℃进行保温处理1-1.5h。通过采用上述技术方案，先将温度升至200-260℃进行回火处理时，能够有效消除铸件内部的淬火应力，同时也能消除由于残余奥氏体的存在而产生的零件表面剥落现象，由于回火温度冷却至室温的过程中，残余奥氏体部分发生马氏体转变，在第二阶段进行回火处理时，过冷奥氏体与残余奥氏体在回火过程中产生聚合物组织，随着回火时间的延长，碳化物的析出量逐渐增加，二次碳化物的弥散析出使材料得到强化，硬度也随着时间的延长而延长，从而提高铸件的耐磨性能。但当回火温度过高时，导致马氏体大量分解，马氏体中的碳及合金元素溶解量降低，变成回火索式体，铸件的硬度降低。本专利技术进一步设置为，所述铸件的成分按质量百分比包括C2.7-3.3%、Cr10-15%、Mn0.5-0.8%、Si0.5-1.0%、Mo0.8-1.5%、Cu1.0-1.5%、Ni1.0-1.5%、P≤0.03%、S≤0.03%，余量为铁。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：将铸件在900-1090℃的范围内进行奥氏体化，并在200-450℃的范围内回火时，能够有效提高铸件的硬度和耐磨性能。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1一种泵壳铸件热处理工艺，包括如下步骤：铸件的成分按质量百分比包括C2.7%、Cr15%、Mn0.5%、Si1.0%、Mo0.8%、Cu1.5%、Ni1.0%、P≤0.03%、S≤0.03%，余量为铁；S1：对铸件进行加热，加热时间为3h，加热温度至900℃后进行奥氏体化保温2.0h；S2：对步骤S1得到的铸件进行风冷淬火冷却处理；S3：对步骤S2得到的铸件进行回火保温处理，加热时间为1.5h,回火温度为200℃，保温时间为1.5h；S4：对步骤S3得到的铸件在室温下冷却。实施例2一种泵壳铸件热处理工艺，包括如下步骤：铸件的成分按质量百分比包括C3.0%、Cr13%、Mn0.7%、Si0.8%、Mo1.2%、Cu1.3%、Ni1.4%、P≤0.03%、S≤0.03%，余量为铁；S1：对铸件进行加热，加热时间为3.5h，加热温度至1000℃后进行奥氏体化保温2.5h；S2：对步骤S1得到的铸件进行风冷淬火冷却处理；S3：对步骤S2得到的铸件进行回火保温处理，加热时间为2.0h,回火温度为350℃，保温时间为2.0h；S4：对步骤S3得到的铸件在室温下冷却。实施例3一种泵壳铸件热处理工艺，包括如下步骤：铸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泵壳铸件热处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：对铸件进行加热，加热温度至900-1090℃后进行奥氏体化保温2.0-3.0h；/nS2：对步骤S1得到的铸件进行淬火冷却处理；/nS3：对步骤S2得到的铸件进行回火保温处理，加热时间为1.5-2.5h,回火温度为200-450℃，保温时间为1.5-2.5h；/nS4：对步骤S3得到的铸件在室温下冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种泵壳铸件热处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1：对铸件进行加热，加热温度至900-1090℃后进行奥氏体化保温2.0-3.0h；
S2：对步骤S1得到的铸件进行淬火冷却处理；
S3：对步骤S2得到的铸件进行回火保温处理，加热时间为1.5-2.5h,回火温度为200-450℃，保温时间为1.5-2.5h；
S4：对步骤S3得到的铸件在室温下冷却。


2.根据权利要求1所述的一种泵壳铸件热处理工艺，其特征在于：所述步骤S1中的升温过程分为两个阶段，第一阶段升温速度为150-180℃/h,加热至600-650℃时保温30-45min，第二阶段从600-650℃升温至900-1090℃进行保温，升温速度为110-130℃/h。


3.根据权利要求1所述的一种泵壳铸件热处理工艺，其特征在于：所述步骤S2中的淬火冷却处理方式为风冷和水雾处理。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，崔海生，
申请(专利权)人：石家庄宏昌泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13