本發(fā)明涉及一種鑄件的熱處理工藝，具體涉及一種低合金鋼鑄件的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
低合金鋼鑄件因具有高強(qiáng)度、高耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，逐步替代普通碳鋼件，廣泛應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域，尤其是ZG42CrMo、ZG35CrMo等材料，其強(qiáng)度是普通碳鋼的2-3倍。在實(shí)際應(yīng)用中，需要合理選擇低合金鋼的強(qiáng)度、硬度及韌性。目前，低合金鋼鑄件的熱處理工藝一般采用正火-淬火-回火，其中淬火介質(zhì)用淬火油，其比例按重量比1：10，即1噸鑄件放入10噸淬火油，以保證淬火效果，淬火油使用一段時(shí)間之后，鑄件的氧化粉末及介質(zhì)油的碳化使淬火油粘度增大、油量減少，必須補(bǔ)加新的淬火油，以致油淬費(fèi)用高；另一方面，由于油淬容易起火，帶來安全隱患，淬火時(shí)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，對環(huán)境造成污染。常規(guī)的低合金鋼回火溫度為550-560℃，冷卻方式采用在溫度低于200℃時(shí)出爐冷卻，經(jīng)上述熱處理工藝處理的低合金鋼鑄件韌性較差，彎曲角度低于80°，無法滿足高韌性的需求，且上述冷卻方式，在鑄件溫度處于200-400℃區(qū)間容易產(chǎn)生回火脆性，降低鑄件的機(jī)械性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種低合金鋼鑄件的熱處理工藝，既滿足鑄件的強(qiáng)度和硬度需求，同時(shí)提高了鑄件的韌性，還降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染。
本發(fā)明的目的可通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：一種低合金鋼鑄件的熱處理工藝，所述低合金鋼鑄件含有C、Si、Mn、Cr和Mo，其質(zhì)量百分組成為C：0.38-0.43％、Si：0.30-0.60％、Mn：0.60-1.20％、Cr：0.80-1.20％、Mo：0.15-0.30％，所述熱處理工藝包括：
正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870-890℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850-870℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至700-710℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
本發(fā)明另外提供了經(jīng)上述低合金鋼鑄件的熱處理工藝所得鑄件，其抗拉強(qiáng)度在690-830MPa，彎曲角度為180°，硬度HB為220-250。
本發(fā)明的低合金鋼鑄件的熱處理工藝提高了低合金鋼鑄件的回火溫度，并采用直接出爐空冷的方式，處理后的低合金鋼鑄件既滿足強(qiáng)度和硬度需求，同時(shí)提高了鑄件的韌性；本發(fā)明的低合金鋼鑄件的熱處理工藝之淬火步驟中使用水冷的方式，降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染及安全隱患。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低合金鋼鑄件的熱處理工藝，其中，所述低合金鋼鑄件含有C、Si、Mn、Cr和Mo，其質(zhì)量百分組成為C：0.38-0.43％、Si：0.30-0.60％、Mn：0.60-1.20％、Cr：0.80-1.20％、Mo：0.15-0.30％。
ZG42CrMo或與其材質(zhì)相似的低合金鋼鑄件均適用于本發(fā)明實(shí)施例的低合金鋼的熱處理工藝。
所述熱處理工藝包括如下步驟：
步驟S101、正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870-890℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
步驟S102、淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850-870℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
步驟S103、回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至700-710℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
本發(fā)明的低合金鋼鑄件的熱處理工藝提高了低合金鋼鑄件的回火溫度至700-710℃，并采用直接出爐空冷的方式，處理后的低合金鋼鑄件既滿足強(qiáng)度和硬度需求，同時(shí)提高了鑄件的韌性；本發(fā)明的低合金鋼鑄 件的熱處理工藝中淬火步驟中使用水冷的方式，降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，減少了安全隱患。
實(shí)施例1：本實(shí)施例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870℃，保溫3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850℃，保溫2.5小時(shí)，出爐水冷至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至700℃，保溫3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
實(shí)施例2：本實(shí)施例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至880℃，保溫2.5小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至860℃，保溫3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至710℃，保溫3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
實(shí)施例3：本實(shí)施例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至890℃，保溫3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至870℃，保溫3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至710℃，保溫2.5小時(shí)，出爐空冷至室溫。
對比例1：本對比例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870-890℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850-870℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐侵入淬火油介質(zhì)中冷卻至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至550-560℃，保溫2.5-3小時(shí)，爐冷至200℃，出爐空冷至室溫。
對比例2：本對比例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870-890℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850-870℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至550-560℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
對比例3：本對比例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870-890℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850-870℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至580-600℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
對比例4：本對比例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870-890℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850-870℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至630-650℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
對比例5：本對比例的低合金鋼鑄件的熱處理工藝步驟如下：
(1)正火：將低合金鋼鑄件置于正火爐里，升溫至870-890℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐風(fēng)冷至室溫；
(2)淬火：將低合金鋼鑄件置于淬火爐里，升溫至850-870℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐水冷至室溫；
(3)回火：將低合金鋼鑄件置于回火爐里，升溫至670-690℃，保溫2.5-3小時(shí)，出爐空冷至室溫。
將實(shí)施例1-3、對比例1-5所得低合金鋼鑄件的機(jī)械性能進(jìn)行對比，其中，表1為低合金鋼鑄件經(jīng)不同熱處理工藝的化學(xué)成分，表2為低合金鋼鑄件經(jīng)不同熱處理工藝的機(jī)械性能。
表1 低合金鋼鑄件經(jīng)不同熱處理工藝的化學(xué)成分
表2 低合金鋼鑄件經(jīng)不同熱處理工藝的機(jī)械性能
由表1和表2可知，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例1-3中低合金鋼鑄件的熱處理工藝，所得鑄件的抗拉強(qiáng)度為822.3-829.3MPa，彎曲角度為180°，硬度HB為220-250。應(yīng)用本實(shí)施例的熱處理工藝所得鑄件機(jī)械性能與對比例1-5相比，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度略有降低，但完全能滿足實(shí)際應(yīng)用需求(690-830MPa)；彎曲角度有了大幅度的提高，鑄件的韌性得到增強(qiáng)。本發(fā)明實(shí)施例的熱處理工藝中淬火冷卻時(shí)使用水作為介質(zhì)，由于水的粘度小、流動性好、蓄熱系數(shù)大于淬火油，因此，鑄件與水的重量比最少可以按1：(5-6)，水的使用量與淬火油相比減少了近50％；由于水的密度大于淬火油，因此，水淬所需的容池體積較油淬也要小很多，可減少設(shè)備的占地面積及建造成本；在連續(xù)作業(yè)時(shí)，由于水的散熱能力好，使用量的減少，循環(huán)冷卻淬火介質(zhì)的成本下降，生產(chǎn)效率提高；由于水淬沒有油淬起火的安全隱患，減少了消防成本；水淬不產(chǎn)生煙霧，無環(huán)境污染，改善工作環(huán)境，減少室內(nèi)排煙設(shè)備及其維修成本。本發(fā)明實(shí)施例的熱處理工藝中回火后進(jìn)行冷卻采用的是直接空冷的方式，即消除了隨爐冷卻時(shí)200℃-400℃時(shí)產(chǎn)生回火脆性傾向，又克服了因水冷過急硬度增高導(dǎo)致韌性下降的缺點(diǎn)，提高鑄件機(jī)械性能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任 何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。