專(zhuān)利名稱(chēng)：高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于球墨鑄鐵熱處理領(lǐng)域，具體涉及高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝。
背景技術(shù)：
高鎳奧氏體球墨鑄鐵因?yàn)楹写罅康暮辖鹪?，如Cr、Mn等合金元素，在基體中形成較多的化合物。為了改善高鎳奧氏體球墨鑄鐵的塑性和韌性，使化學(xué)成分均勻化，去除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向，細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷，傳統(tǒng)的方法是將高鎳奧氏體球墨鑄鐵加熱到950 1050°C，保溫一段時(shí)間后(根據(jù)鑄件大小而定)， 出爐后在靜止空氣中冷卻。對(duì)經(jīng)該工藝處理后的高鎳奧氏體球墨鑄鐵進(jìn)行顯微組織分析可以看出，鑄鐵基體中會(huì)析出大量的化合物，且分布不均勻，從而影響了材料性能的進(jìn)一步提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有工藝處理后的鑄鐵基體中析出大量分布不均勻的化合物，提供一種改善高鎳奧氏體球墨鑄鐵顯微組織以提高材料強(qiáng)度的高溫處理工藝。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采用如下技術(shù)方案
一種高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝，該工藝是先將高鎳奧氏體球墨鑄鐵加熱到950 1050°C，保溫處理后，于爐外在流動(dòng)空氣中以700 800°C /小時(shí)的速度冷卻至室溫。進(jìn)一步，高鎳奧氏體球墨鑄鐵的升溫速度彡1800C /小時(shí)。更進(jìn)一步，高鎳奧氏體球墨鑄鐵的升溫速度為100 180°C /小時(shí)。進(jìn)一步，保溫時(shí)間為O. 5 8小時(shí)。有益效果
采用本發(fā)明的工藝，析出的球狀石墨分布更為均勻，化合物主要擴(kuò)散在鑄鐵基體內(nèi)，界面上化合物的析出明顯減少，改善了高鎳奧氏體球墨鑄鐵的顯微組織，與傳統(tǒng)的在靜止空氣中冷卻相比，材料的抗拉強(qiáng)度提高了 15%，屈服強(qiáng)度提高了 30%，延伸率提高了 12%，使高鎳奧氏體球墨鑄鐵具有更高的強(qiáng)度性能和塑性，基體上的化合物分布更加均勻，提升了材料加工性能。


圖I鑄件采用不同冷卻速度后，放大100倍的顯微組織照片；
圖2鑄件采用不同冷卻速度后，放大500倍的顯微組織照片；
其中，A為析出的化合物，B為球狀石墨。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
為保證高鎳奧氏體球墨鑄鐵鑄件的受熱均勻，在升溫階段，主要保證溫度要以均勻的速度上升，且升溫速度要不高于180°C /小時(shí)。但升溫速度太慢會(huì)導(dǎo)致升溫所需時(shí)間太長(zhǎng)，因此，優(yōu)選的升溫速度為100 180°C /小時(shí)。高鎳奧氏體球墨鑄鐵鑄件溫度升至950 1050°C，在該溫度下保持一段時(shí)間，保溫時(shí)間根據(jù)鑄件的大小、厚度調(diào)節(jié)，可以按鑄件最大厚度X (O. 5 I小時(shí)/厘米)確定保溫所需時(shí)間。一般鑄件的保溫時(shí)間在O. 5 8小時(shí)即可。鑄件經(jīng)950 1050°C保溫處理出爐后，直接暴露在空氣中，采用風(fēng)機(jī)對(duì)其吹氣，保持空氣的快速流動(dòng)，確保鑄件的溫度以每小時(shí)700 800°C速度降至室溫。實(shí)施例I 將高鎳奧氏體球墨鑄鐵鑄件裝入料框，送入爐中，以150°C /小時(shí)速度升溫到1000°C，保溫4小時(shí)后，出爐，用風(fēng)機(jī)直接對(duì)鑄件進(jìn)行吹氣，使用鑄件以800°C /小時(shí)的速度冷卻至300°C以下，處理后的鑄件顯微組織照片見(jiàn)圖I (II)和圖2 (II)，鑄件的抗拉強(qiáng)度630MPa、屈服強(qiáng)度360MPa、延伸率28%。對(duì)比實(shí)驗(yàn)與上述步驟不同的在于，出爐后，鑄件是在靜止的空氣中自然冷卻至室溫，冷卻后鑄件的顯微組織照片見(jiàn)圖I (I)和圖2 (I)，鑄件的抗拉強(qiáng)度550MPa、屈服強(qiáng)度280MPa、延伸率 25%。實(shí)施例2
將高鎳奧氏體球墨鑄鐵鑄件裝入料框，送入爐中，以100°c /小時(shí)速度升溫到950°C，保溫6小時(shí)后，出爐，用風(fēng)機(jī)直接對(duì)鑄件進(jìn)行吹氣，使用鑄件以750°C /小時(shí)的速度冷卻至室溫，鑄件的抗拉強(qiáng)度600MPa、屈服強(qiáng)度340MPa、延伸率26%。對(duì)比實(shí)驗(yàn)與上述步驟不同的在于，出爐后，鑄件是在靜止的空氣中自然冷卻至室溫，鑄件的抗拉強(qiáng)度530MPa、屈服強(qiáng)度260MPa、延伸率23%。實(shí)施例3
將高鎳奧氏體球墨鑄鐵鑄件裝入料框，送入爐中，以180°C /小時(shí)速度升溫到1050°C，保溫4小時(shí)后，出爐，用風(fēng)機(jī)直接對(duì)鑄件進(jìn)行吹氣，使用鑄件以700°C /小時(shí)的速度冷卻至室溫，鑄件的抗拉強(qiáng)度580MPa、屈服強(qiáng)度320MPa、延伸率23%。對(duì)比實(shí)驗(yàn)與上述步驟不同的在于，出爐后，鑄件是在靜止的空氣中自然冷卻至室溫，鑄件的抗拉強(qiáng)度500MPa、屈服強(qiáng)度240MPa、延伸率20%。采用不同冷卻速度對(duì)高鎳奧氏體球墨鑄鐵性能的影響如下圖I (I)和圖2 (I)分別為鑄件在靜止空氣中冷卻后放大100和500倍的顯微組織照片，圖I (II)和圖2 (II)為鑄件以700 800°C /小時(shí)速度冷卻后放大100和500倍的顯微組織照片，在圖2 (I)中分別標(biāo)示出了球狀石墨(B)和析出的化合物(A)，從顯微組織照片可以看出，采用本發(fā)明的冷卻速度時(shí)，化合物主要擴(kuò)散在鑄鐵基體內(nèi)，界面上化合物的析出明顯減少且分布均勻，從而提聞了材料的強(qiáng)度，
權(quán)利要求
1.一種高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝，其特征在于所述高溫處理工藝是先將高鎳奧氏體球墨鑄鐵加熱到950 1050°C，保溫處理后，于爐外在流動(dòng)空氣中以700 800 0C /小時(shí)的速度冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝，其特征在于高鎳奧氏體球墨鑄鐵的升溫速度彡1800C /小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝，其特征在于高鎳奧氏體球墨鑄鐵的升溫速度為100 180°C /小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝，其特征在于保溫時(shí)間為O. 5 8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種高鎳奧氏體球墨鑄鐵的高溫處理工藝，該工藝是先將高鎳奧氏體球墨鑄鐵加熱到950～1050℃，保溫處理后，于爐外在流動(dòng)空氣中以700～800℃/小時(shí)的速度冷卻至室溫。采用本發(fā)明的工藝，能明顯改善了高鎳奧氏體球墨鑄鐵的顯微組織，減少界面上化合物的析出，與傳統(tǒng)的在靜止空氣中冷卻相比，材料的抗拉強(qiáng)度提高了15%，屈服強(qiáng)度提高了30%，延伸率提高了12%，使高鎳奧氏體球墨鑄鐵具有更高的強(qiáng)度性能和塑性，基體上的化合物分布更加均勻，提升了材料加工性能。
文檔編號(hào)C21D5/00GK102766744SQ20121027250
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者丁清偉, 李平衡, 王青松 申請(qǐng)人:西峽縣眾德汽車(chē)部件有限公司