專利名稱：高鉻合金鑄球油淬工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金鋼及合金鑄鐵淬火的熱處理工藝，尤其是高鉻合金鑄球、鑄段油淬工藝。
背景技術(shù)：
合金耐磨鑄球、鑄段是廣泛用于建材、礦山、化工、火電等行業(yè)粉體工程的一種研磨介質(zhì)，通過鑄造的方法大批量生產(chǎn)。為了使合金耐磨鑄球、鑄段具有優(yōu)異的硬度、韌性、耐磨、抗蝕等綜合機械性能，選擇與之相適宜的熱處理方法是耐磨鑄球、鑄段質(zhì)量控制的關(guān)鍵工序。
目前國內(nèi)外耐磨材料行業(yè)的高鉻合金的耐磨鑄球、鑄段在熱處理工藝上基本上采用空冷淬火(也稱風(fēng)淬)。風(fēng)淬工藝簡單，技術(shù)成熟可靠，工件淬后應(yīng)力低，產(chǎn)生裂紋的傾向較小。但風(fēng)淬的生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品存在淬火不透、硬度不勻、使用過程中容易發(fā)生失圓、剝落、破碎現(xiàn)象。同時，受風(fēng)淬工藝的過冷度所限，高鉻合金耐磨鑄球的淬火平均硬度難以達(dá)到60HRc，制約了其耐磨性能和使用壽命的進(jìn)一步提高。為此，國內(nèi)外耐磨材料行業(yè)一直積極地尋求新的淬火工藝，以提高高鉻合金耐磨鑄球的強韌性和耐磨抗蝕能力，但至今未能有根本性的突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研究出一種新的適用于高鉻合金鑄鋼及高鉻合金鑄鐵的油淬熱處理工藝，尤其適用于高鉻合金耐磨鑄球、鑄段的淬火處理。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下高鉻合金鑄球油淬工藝，是將高鉻合金耐磨鑄球、鑄段加熱至淬火溫度出爐后，進(jìn)行油冷淬火處理，油溫控制在≤120℃，當(dāng)產(chǎn)品的表面溫度降至300℃以下時，使鑄球、鑄段離開淬火油池。
所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于是將高鉻合金耐磨鑄球、鑄段放在活動淬火搖籃內(nèi)，均勻攤開，然后隨淬火搖籃浸入油池中，淬火搖籃前后上下運動，使鑄球、鑄段不斷滾動自如，并向油池通風(fēng)，不斷攪拌油池。
所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于淬火油介質(zhì)為10或20號機械潤滑油，油溫控制在≤120℃，油品的運動粘度控制在20～80×10-6m2/s的范圍以內(nèi)，當(dāng)產(chǎn)品的表面溫度降至300℃以下時，鑄球、鑄段離開淬火油池。
所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于淬火油介質(zhì)為10或20號機械潤滑油，油溫控制在25～95℃，油品的運動粘度控制在50～60×10-6m2/s的范圍以內(nèi)。
所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于所述的鑄球、鑄段的各組份含量為C1.6～3.2％，Si0.3～1.5％，Cr10～28％，P≤0.1％，S≤0.1％，其它元素微量。
所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于所述的鑄球、鑄段用鑄鋼代替。
所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于采用循環(huán)強制冷卻方式，控制油溫在工藝許可范圍內(nèi)。
為了保證油淬產(chǎn)品質(zhì)量的均一性，本發(fā)明采用專用工裝和自動控制技術(shù)嚴(yán)格控制油溫和淬火時間，并使產(chǎn)品在淬火的過程中能夠滾動自如，均勻冷卻。同時采用循環(huán)強制冷卻裝置，確保池中油溫在工藝許可的范圍內(nèi)。整個淬火過程采用PLC控制，以確保油溫、淬火時間等參數(shù)的最優(yōu)化。
通過以上技術(shù)措施，使高鉻合金鑄球油淬工藝得以實現(xiàn)，高鉻合金耐磨鑄球、鑄段的淬火質(zhì)量及效率顯著提高，生產(chǎn)成本也有一定程度的降低。
采用本發(fā)明處理出來的高鉻合金耐磨鑄球、鑄段，各項技術(shù)指標(biāo)均高于國內(nèi)外的同類產(chǎn)品，其中淬火硬度60～65HRc，中心與表面硬度差≤2.0HRc、落球?qū)嶒灨哌_(dá)30000次以上，并完全克服了淬火缺陷問題。試驗和生產(chǎn)實踐證明，用該油淬工藝處理的磨球在各種工況下的耐磨抗蝕能力顯著提高。使用壽命延長，可為用戶創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益。


附圖為本發(fā)明淬火搖籃結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明主要涉及φ6.5～φ130高鉻合金耐磨鑄球、鑄段在油介質(zhì)中進(jìn)行淬火處理。其實現(xiàn)過程如下1、高鉻合金耐磨鑄球、鑄段在推桿式連續(xù)加熱爐內(nèi)加熱至淬火溫度(920～1150℃)，出爐后放置于活動的淬火搖籃1上(參見附圖)，并使其均勻攤開。
2、啟動搖籃控制機構(gòu)，使淬火搖籃前后上下運動，以確保高鉻合金耐磨鑄球、鑄段能夠在其上滾動自如。
3、將活動淬火搖籃浸沒于油池2(參見附圖)中對高鉻合金耐磨鑄球、鑄段進(jìn)行油冷淬火處理，淬火介質(zhì)為10或20號機械潤滑油，油溫控制在不超過120℃，油品的運動粘度控制在20～80×10-6m2/s的范圍以內(nèi)。淬火搖籃前后上下運動，以確保高鉻合金耐磨鑄球、鑄段能夠在其上不斷滾動，均勻淬火，同時采用強制冷卻循規(guī)蹈矩環(huán)系統(tǒng)(比如水冷熱交換器)，保持油溫達(dá)到工藝要求。
4、當(dāng)產(chǎn)品的表面溫度降至300℃以下時，將活動淬火搖籃升起，使產(chǎn)品離開淬火油池。(本工藝中采用的淬火搖籃是一個底部縷空的框架，四周有邊沿，裝鑄球或鑄段，但提起時油從縷空處流出來。)5、關(guān)閉活動淬火搖籃的控制機構(gòu)，將產(chǎn)品置于容器中轉(zhuǎn)入下一工序。
權(quán)利要求
1.高鉻合金鑄球油淬工藝，是將高鉻合金耐磨鑄球、鑄段加熱至淬火溫度出爐后，進(jìn)行油冷淬火處理，油溫控制在≤120℃，當(dāng)產(chǎn)品的表面溫度降至300℃以下時，使鑄球、鑄段離開淬火油池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于是將高鉻合金耐磨鑄球、鑄段放在活動淬火搖籃內(nèi)，均勻攤開，然后隨淬火搖籃浸入油池中，淬火搖籃前后上下運動，使鑄球、鑄段不斷滾動自如，并向油池通風(fēng)，不斷攪拌油池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于淬火油介質(zhì)為10或20號機械潤滑油，油溫控制在≤120℃，油品的運動粘度控制在20～80×10-6m2/s的范圍以內(nèi)，當(dāng)產(chǎn)品的表面溫度降至300℃以下時，鑄球、鑄段離開淬火油池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于淬火油介質(zhì)為10或20號機械潤滑油，油溫控制在25～95℃，油品的運動粘度控制在50～60×10-6m2/s的范圍以內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于所述的鑄球、鑄段的各組份含量為C1.6～3.2％，Si0.3～1.5％，Cr10～28％，P≤0.1％，S≤0.1％，其它元素微量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于所述的鑄球、鑄段用鑄鋼代替。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鉻合金鑄球油淬工藝，其特征在于采用循環(huán)強制冷卻方式，控制油溫在工藝許可范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鉻合金鑄球油淬工藝，是將高鉻合金耐磨鑄球、鑄段加熱至淬火溫度出爐后，進(jìn)行油冷淬火處理，油溫控制在≤120℃，當(dāng)產(chǎn)品的表面溫度降至300℃以下時，使鑄球、鑄段離開淬火油池。采用本發(fā)明處理出來的高鉻合金耐磨鑄球、鑄段，各項技術(shù)指標(biāo)均高于國內(nèi)外的同類產(chǎn)品，其中淬火硬度60～65HRc，中心與表面硬度差≤2.0HRc、落球?qū)嶒灨哌_(dá)30000次以上，并完全克服了淬火缺陷問題。試驗和生產(chǎn)實踐證明，用該油淬工藝處理的磨球在各種工況下的耐磨抗蝕能力顯著提高，使用壽命延長。
文檔編號C21D1/58GK1600875SQ20041004173
公開日2005年3月30日 申請日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者陳宗明, 趙金華, 沈茂林, 汪國清 申請人:安徽省寧國市耐磨材料總廠