本發(fā)明涉及黑色金屬的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種中錳球墨鑄鐵旋流器的熱處理方法。

背景技術(shù)：

中錳合金球墨鑄鐵，亦是屬于馬氏體抗磨鑄鐵的一種類型，但因可控制不同的錳量而有不同的基體組織，同時除碳化物、基體組織外還有球狀石罣存在，故把它另分一類。錳是促進(jìn)碳化物形成的元素，所以當(dāng)鑄鐵中含有一定數(shù)量的錳時，便會形成復(fù)合型的碳化物。另外，錳急劇降低共析轉(zhuǎn)變溫度，擴(kuò)大奧氏體區(qū)域，增加奧氏體的穩(wěn)定性，同時提高淬透性。為使鑄件能在鑄態(tài)使用，并使之具有良好的耐磨性及一定的韌性，必需嚴(yán)格控制錳和硅的加入量。利用錳和硅合金元素可在鑄態(tài)得到奧氏體，鑄造出中錳球墨鑄鐵旋流器。另外，奧氏體中錳球墨鑄鐵中的奧氏體亦有加工硬化現(xiàn)象，使零件表面硬度增高，提高耐磨性，而在其內(nèi)部則仍可保留奧氏體組織，因而具有一定的韌性，為了提高中錳球墨鑄鐵旋流器耐磨性，需進(jìn)行奧氏體化處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種中錳球墨鑄鐵旋流器的熱處理方法。通過控制鑄鐵中錳和硅的加入量，鑄造出耐磨中錳球墨鑄鐵旋流器，并進(jìn)行奧氏體化處理提高中錳球墨鑄鐵旋流器耐磨性

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括下述幾個步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、鎳鐵、硅鐵按C3.3～3.8%、Si4.0～5.0%、Mn7.5～9.5%、P﹤0.15%、S≤0.02%、Re0.025～0.05%、Mg0.025～0.06%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料16～24%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、鎳鐵和硅鐵，當(dāng)鐵液溫度升溫至1350～1380℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；

第四步：爐前快速分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1550～1600℃，投入其數(shù)量為鐵液0.1～0.3%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包，在澆包內(nèi)進(jìn)行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數(shù)量為鐵液量的1.2～1.4%球化劑，球化劑的粒度為10～30mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數(shù)量為鐵液量的1～1.2%孕育劑，孕育劑的粒度為6～10mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數(shù)量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應(yīng)后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學(xué)成分合格后進(jìn)行澆注；

第七步：澆注：澆注溫度1370～1410℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵液量的0.06～0.15%二次孕育劑，孕育劑的粒度為2～6mm，孕育劑為75硅鐵，得到中錳球墨鑄鐵旋流器鑄件；

第八步：奧氏體化處理。

所述的第八步奧氏體化處理中，鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以115～220℃／h的速度升溫至870～1160℃，保溫2～4h快速冷至300℃以下出爐空冷，得到中錳球墨鑄鐵旋流器零件。

本發(fā)明的有益效果是：鑄造和熱處理方法簡單，通過嚴(yán)格控制錳和硅的加入量和進(jìn)行奧氏體化處理，提髙中錳球墨鑄鐵耐磨性，特別適合鑄造選煤機(jī)的旋流器。

具體實施方式

實施例1：

本例的一種中錳球墨鑄鐵旋流器的熱處理方法，包括下述幾個步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、鎳鐵、硅鐵按C3.3%、Si4.0%、Mn7.5%、P﹤0.15%、S≤0.02%、Re0.025%、Mg0.025%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料16%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、鎳鐵和硅鐵，當(dāng)鐵液溫度升溫至1350℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；

第四步：爐前分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1550℃，投入其數(shù)量為鐵液0.1%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包，在澆包內(nèi)進(jìn)行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數(shù)量為鐵液量的1.2%球化劑，球化劑的粒度為10mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數(shù)量為鐵液量的1%孕育劑，孕育劑的粒度為6mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數(shù)量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應(yīng)后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學(xué)成分合格后進(jìn)行澆注；

第七步：澆注：澆注溫度1370℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵液量的0.06%二次孕育劑，孕育劑的粒度為2mm，孕育劑為75硅鐵，得到中錳球墨鑄鐵旋流器鑄件；

第八步：奧氏體化處理：旋流器鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以115℃／h的速度升溫至870℃，保溫2h快速冷至300℃以下出爐空冷，得到中錳球墨鑄鐵旋流器零件。

實施例2：

本例的一種中錳球墨鑄鐵旋流器的熱處理方法，包括下述幾個步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、鎳鐵、硅鐵按C3.55%、Si4.5%、Mn8.5%、P﹤0.15%、S≤0.02%、Re0.0375%、Mg0.0425%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料20%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、鎳鐵和硅鐵，當(dāng)鐵液溫度升溫至1365℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；

第四步：爐前分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1575℃，投入其數(shù)量為鐵液0.2%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包，在澆包內(nèi)進(jìn)行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數(shù)量為鐵液量的1.3%球化劑，球化劑的粒度為20mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數(shù)量為鐵液量的1.1%孕育劑，孕育劑的粒度為8mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數(shù)量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應(yīng)后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學(xué)成分合格后進(jìn)行澆注；

第七步：澆注：澆注溫度1390℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵液量的0.105%二次孕育劑，孕育劑的粒度為4mm，孕育劑為75硅鐵，得到中錳球墨鑄鐵旋流器鑄件；

第八步：奧氏體化處理：旋流器鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以167.5℃／h的速度升溫至1015℃，保溫3h快速冷至300℃以下出爐空冷，得到中錳球墨鑄鐵旋流器零件。

實施例3：

本例的一種中錳球墨鑄鐵旋流器的熱處理方法，包括下述幾個步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、鎳鐵、硅鐵按C3.8%、Si5.0%、Mn9.5%、P﹤0.15%、S≤0.02%、Re0.05%、Mg0.06%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料24%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵、鎳鐵和硅鐵，當(dāng)鐵液溫度升溫至1380℃，加入0.1%除渣劑一次除渣，然后覆蓋保溫劑等待取樣分析；

第四步：爐前分析：取鐵液用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1600℃，投入其數(shù)量為鐵液0.3%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：球化處理和孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包，在澆包內(nèi)進(jìn)行球化處理、孕育處理和二次除渣處理，加入其數(shù)量為鐵液量的1.4%球化劑，球化劑的粒度為30mm，球化劑為FeSiMg8Re3；加入其數(shù)量為鐵液量的1.2%孕育劑，孕育劑的粒度為10mm，孕育劑為75硅鐵；加入其數(shù)量為鐵液量的0.1%除渣劑，球化反應(yīng)后立刻扒渣澆注三角試片和光譜儀分析檢測鐵水球化及化學(xué)成分合格后進(jìn)行澆注；

第七步：澆注：澆注溫度1410℃，澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵液量的0.15%二次孕育劑，孕育劑的粒度為6mm，孕育劑為75硅鐵，得到中錳球墨鑄鐵旋流器鑄件；

第八步：奧氏體化處理：旋流器鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以220℃／h的速度升溫至1160℃，保溫4h快速冷至300℃以下出爐空冷，得到中錳球墨鑄鐵旋流器零件。

以上對本發(fā)明的具體實施方式作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，仼何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。