本發(fā)明涉及黑色金屬的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種大型車床床身的熱處理方法。

背景技術(shù)：

釩鈦銅耐磨鑄鐵是一種性能優(yōu)良的減磨材料，它具有很高的硬度和延長鑄件的使用壽命的特點(diǎn)。加入銅的目的是因?yàn)殂~能促使形成并細(xì)化珠光體基體，從而提高鑄鐵的強(qiáng)度、硬度以及耐磨性。釩鈦耐磨鑄鐵中的釩、鈦兩元素與碳氮有很大的親和力。形成特有的釩鈦碳氮化合物，這些化合物具有很高的顯微硬度，高達(dá)960～1840hv，呈細(xì)小的硬質(zhì)點(diǎn)分布于基體組織之中，使鑄鐵的減磨性能大大提高。我國西南地區(qū)有豐富的釩鈦共生鐵礦資源。充分利用我國的資源特點(diǎn)，因此，發(fā)展釩鈦銅鑄鐵，以延長鑄件的使用壽命。另外為了消除自由滲碳體，降低硬度，改善機(jī)械性能及切削加工性能，需進(jìn)行高溫退火處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種大型車床床身的熱處理方法，通過控制鑄鐵中釩、鈦和銅的含量，鑄造出耐磨鑄鐵。并進(jìn)行高溫退火改善機(jī)械性能及切削加工性能。

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、硅鐵、釩鐵、鈦鐵、純銅按c3.3～3.6%、si1.3～2.0%、mn0.5～1.0%、v0.16～0.37%、ti0.1～0.15%、cu0.6～0.8%、p0.3～0.4%、s≤0.10%，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18～26%，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、硅鐵、釩鐵、鈦鐵和純銅得到鐵水；

第四步：爐前快速分析：取鐵水澆注試樣進(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：將鐵水溫度升溫至1480～1600℃，投入其數(shù)量為鐵水0.1～0.3%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包時進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵水量的0.3～0.5%孕育劑，孕育劑的粒度為2～6mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵水溫度降至1440～1480℃時，進(jìn)行澆注，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身鑄件；

第八步：高溫退火。

所述的第八步高溫退火中，鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以70～100℃／h的速度升溫至900～950℃，保溫1～5h進(jìn)行快速冷卻至600℃時，再將鑄件放入熱處理爐以50～100℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身零件。

本發(fā)明的有益效果是：工藝簡單，通過控制鑄鐵中釩、鈦和銅的含量，并進(jìn)行高溫退火改善機(jī)械性能及切削加工性能。其耐磨性比普通孕育鑄鐵ht200牌號、ht250牌號高1～2倍，并且可以少用廢鋼，特別適合鑄造大型車床床身。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本例的一種大型車床床身的熱處理方法，包括下述幾個步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵、釩鐵、鈦鐵、純銅按c3.3%、si1.3%、mn0.5%、v0.16%、ti0.1%、cu0.6%、p0.3%、s≤0.10%，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18%，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、硅鐵、釩鐵、鈦鐵和純銅得到鐵水；

第四步：爐前快速分析：取鐵水澆注試樣進(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：將鐵水溫度升溫至1480℃，投入其數(shù)量為鐵水0.1%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包時進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵水量的0.3%孕育劑，孕育劑的粒度為2mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵水溫度降至1440℃時，進(jìn)行澆注，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身鑄件；

第八步：高溫退火：鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以70℃／h的速度升溫至900℃，保溫1h進(jìn)行快速冷卻至600℃時，再將鑄件放入熱處理爐以50℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身零件。

實(shí)施例2：

本例的一種大型車床床身的熱處理方法，包括下述幾個步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵、釩鐵、鈦鐵、純銅按c3.45%、si1.65%、mn0.75%、v0.265%、ti0.125%、cu0.7%、p0.35%、s≤0.10%，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18～26%，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、硅鐵、釩鐵、鈦鐵和純銅得到鐵水；

第四步：爐前快速分析：取鐵水澆注試樣進(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：將鐵水溫度升溫至1480～1600℃，投入其數(shù)量為鐵水0.1～0.3%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包時進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵水量的0.3～0.5%孕育劑，孕育劑的粒度為2～6mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵水溫度降至1440～1480℃時，進(jìn)行澆注，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身鑄件；

第八步：高溫退火：鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以85℃／h的速度升溫至925℃，保溫3h進(jìn)行快速冷卻至600℃時，再將鑄件放入熱處理爐以75℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身零件。

實(shí)施例3：

本例的一種大型車床床身的熱處理方法，包括下述幾個步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵、釩鐵、鈦鐵、純銅按c3.6%、si2.0%、mn1.0%、v0.37%、ti0.15%、cu0.8%、p0.4%、s≤0.10%，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26%，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、硅鐵、釩鐵、鈦鐵和純銅得到鐵水；

第四步：爐前快速分析：取鐵水澆注試樣進(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：將鐵水溫度升溫至1600℃，投入其數(shù)量為鐵水0.3%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包時進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵水量的0.5%孕育劑，孕育劑的粒度為6mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵水溫度降至1480℃時，進(jìn)行澆注，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身鑄件；

第八步：高溫退火：鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以100℃／h的速度升溫至950℃，保溫1～5h進(jìn)行快速冷卻至600℃時，再將鑄件放入熱處理爐以100℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到釩鈦銅耐磨鑄鐵大型車床床身零件。

以上對本發(fā)明的具體實(shí)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)。