一种等温淬火球墨铸铁的制备方法技术

本发明专利技术公开了球墨铸铁技术领域的一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：步骤一：称取并配制原料；步骤二：将全部原料熔化至奥铁体化铁液；步骤三：进行球化处理和孕育处理，然后不断震动、浇铸成型；步骤四：进行淬火热处理；步骤五：再次进行等温淬火处理；本发明专利技术通过发明专利技术一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，在一般球墨铸铁的基础上增加了等温热处理工序，不仅能提高力学性能，同时又可制造复杂形状零件，降低生产成本；等温淬火球墨铸铁表面应力作用下奥氏体中的高碳奥氏体有一部分转变为稳晶马氏体，提高了表面层硬度，改善抗磨性，从而使寿命更长，实现了在具有高硬度的同时，内部还具有优秀的力学性能。内部还具有优秀的力学性能。内部还具有优秀的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种等温淬火球墨铸铁的制备方法


[0001]本专利技术属于球墨铸铁
，具体是指一种等温淬火球墨铸铁的制备方法。

技术介绍

[0002]上世纪30年代初，发现钢在奥氏体处理后并经一定温度保持，得到针状铁素体和一定介面上沉淀的碳化物共析组织，具有良好的综合性能，这种组织后来被称为贝氏体；在较低温度保持，形成针状铁素体和铁索体内部一定晶面上沉淀的碳化物的混合物成为下贝氏体；在较高温度保持，形成板条状铁素体和板条周围沉淀的碳化物的混合物组织称为上贝氏体，按现在对贝氏体的分类还有其他各类贝氏体，这种热处理工艺叫做等温淬火，一定成分的球磨铸铁经等温淬火后得到的铸铁材料就是等温淬火球墨铸铁。
[0003]目前等温淬火球墨铸铁均采用铸造工艺制备，存在生产效率低、成本较高、能耗高、环境污染大、噪音大和劳动强度高等一系列缺陷；目前生产的球墨铸铁会出现疏松的缺陷，疲劳强度较低，使用寿命短；球墨铸铁球化率较低，力学性能差。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，为了解决现有等温淬火球墨铸铁疏松缺陷、疲劳强度较低和力学性能差的问题，本专利技术通过专利技术一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，在一般球墨铸铁的基础上增加了等温热处理工序，不仅能提高力学性能，同时又可制造复杂形状零件，降低生产成本；等温淬火球墨铸铁能降低摩擦系数和运转温度，表面应力作用下奥氏体中的高碳奥氏体有一部分转变为稳晶马氏体，提高了表面层硬度，改善抗磨性，从而使寿命更长。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供了一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
[0006]步骤一：称取并配制原料，将配制好的原料放入中频感应电炉中，进行升温过程，升温速率为8～10℃/min，升高温度为800～900℃；
[0007]步骤二：将步骤一中的全部原料熔化至奥铁体化铁液，温度为800～900℃，时间为2～3h；
[0008]步骤三：将步骤二中的奥铁体化铁液进行球化处理和孕育处理，然后不断震动、浇铸成型；
[0009]步骤四：将步骤三中的产物进行淬火热处理，降温速率为20～25℃/min，降温至200～300℃即可；
[0010]步骤五：将步骤四的产物再次进行等温淬火处理，淬火时间为4～5h，然后冷却至室温。
[0011]进一步地，所述球墨铸铁包括下述质量份配比的原料：
[0012]C：3.65～3.8份；Si：2.4～2.8份；Mo：0.17～0.27份；Cu：0.4～0.6份；Cr：0.02～0.04份；Mg：0.035～0.04份；Mn：0.25～0.35份；P：0.025～0.035份；S：0.011～0.014份；Y：
0.01～0.02份；余量为Fe。
[0013]进一步地，所述原料还包括下述质量份配比：
[0014]生铁：40～50份；硅铁：10～20份；废钢：15～20份；增碳剂：2～4份。
[0015]进一步地，所述球化处理为转炉直立，采用冲入法球化处理，所述球化剂的加入量为奥铁体化铁液的1～3％，所述球化剂为重稀土复合球化剂，所述球墨铸铁的石墨个数大于100个/mm2，球化率大于90％。
[0016]进一步地，所述孕育处理中孕育剂采用元素组分的质量份配比：Ba：1～3份、Si：70～75份和其余为铁的含钡硅铁合金，所述孕育剂的加入量为奥铁体化铁液质量的0.4～1.0％。
[0017]进一步地，所述淬火热处理中淬火介质为去离子水，所述等温淬火处理中等温淬火介质由50％的亚硝酸钠和50％的硝酸钾组成。
[0018]进一步地，所述冷却至室温的时间为1.5～2h。
[0019]采用上述方法本专利技术取得的有益效果如下：
[0020]（1）本专利技术通过专利技术一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，在一般球墨铸铁的基础上增加了等温热处理工序，不仅能提高力学性能，同时又可制造复杂形状零件，降低生产成本；
[0021]（2）等温淬火球墨铸铁能降低摩擦系数和运转温度，表面应力作用下奥氏体中的高碳奥氏体有一部分转变为稳晶马氏体，提高了表面层硬度，改善抗磨性，从而使寿命更长；
[0022]（3）控制本专利技术中C元素的含量，减少缩松缩孔，提高铸件的致密性；
[0023]（4）加入了稀土元素Y能和多数反球化元素相结合，从而可以在一定程度上抵消干扰作用，并且稀土元素有脱氧、去气、净化铁液和石墨球化的作用；
[0024]（5）加入Cu、Mo元素，使球墨铸铁具有球状石墨或其他游离石墨形态，进行奥氏体等温处理后，显示出极好的强度，同时兼有良好的韧性；
[0025]（6）在浇注时，选择边震动边浇铸，可以提高材料的致密性，提高硬度；
[0026]（7）水淬时在水中停留时间短，内部温度还很高，此时进行等温淬火，使奥氏体转变为贝氏体，实现在具有高硬度的同时，内部还具有优秀的力学性能。
附图说明
[0027]图1为本专利技术中实施例1制备一种等温淬火球墨铸铁的制备方法中等温淬火后最终制得的超球墨铸铁的金相组织图；
[0028]图2为等温淬火球墨铸铁的制备方法工艺流程图。
[0029]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在本专利技术实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。
[0032]实施例1
[0033]本专利技术提供了一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，制备方法包括下述步骤：
[0034]步骤一：称取并配制原料，将配制好的原料放入中频感应电炉中，进行升温过程，升温速率为8～10℃/min，升高温度为800～900℃；
[0035]步骤二：将步骤一中的全部原料熔化至奥铁体化铁液，温度为800～900℃，时间为2～3h；
[0036]步骤三：将步骤二中的奥铁体化铁液进行球化处理和孕育处理，然后不断震动、浇铸成型；
[0037]步骤四：将步骤三中的产物进行淬火热处理，降温速率为20～25℃/min，降温至200～300℃即可；
[0038]步骤五：将步骤四的产物再次进行等温淬火处理，淬火时间为4～5h，然后冷却至室温。
[0039]其中，球墨铸铁包括下述质量份配比的原料：
[0040]C：3.65份；Si：2.4份；Mo：0.17份；Cu：0.4份；Cr：0.02份；Mg：0.035份；Mn：0.25份；P：0.025份；S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：步骤一：称取并配制原料，将配制好的原料放入中频感应电炉中，进行升温过程，升温速率为8～10℃/min，升高温度为800～900℃；步骤二：将步骤一中的全部原料熔化至奥铁体化铁液，温度为800～900℃，时间为2～3h；步骤三：将步骤二中的奥铁体化铁液进行球化处理和孕育处理，然后不断震动、浇铸成型；步骤四：将步骤三中的产物进行淬火热处理，降温速率为20～25℃/min，降温至200～300℃即可；步骤五：将步骤四的产物再次进行等温淬火处理，淬火时间为4～5h，然后冷却至室温。2.根据权利要求1所述的一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述球墨铸铁包括下述质量份配比的原料：C：3.65～3.8份；Si：2.4～2.8份；Mo：0.17～0.27份；Cu：0.4～0.6份；Cr：0.02～0.04份；Mg：0.035～0.04份；Mn：0.25～0.35份；P：0.025～0.035份；S：0.011～0.014份；Y：0.01～0.02份；余量为Fe。3.根据权利要求2所述的一种等温淬火球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述原料还包括下述质量份配比：生...

【专利技术属性】
技术研发人员：高恒，丁正龙，周晚林，陈松林，李秀芳，闫兴义，高树海，刘国平，
申请(专利权)人：盐城震业机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：