本發(fā)明涉及黑色金屬的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種鑄鐵曲軸的熱處理方法。
背景技術(shù):
在國外,直到1722年法國才出現(xiàn)白心可鍛鑄鐵,1931年美國才試驗成功黑心可鍛鑄鐵。我國是使用可鍛鑄鐵最早的國家,生產(chǎn)工藝不斷改進,特別是快速退火方面取得不少成果,退火周期從最初的100~120h縮短到目前的30~40h,性能可穩(wěn)定在kt35—10以上,廣泛地應(yīng)用于汽車、鐵道、電力、機械制造等行業(yè)。另外,為了提高可鍛鑄鐵曲軸的強度及硬度性能,需進行珠光體化處理。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,針對上述問題,提出一種鑄鐵曲軸及其制備方法,通過控制鑄鐵中碳、硅總量和銅的含量以及珠光體化處理,鑄造出強度及硬度較髙的珠光體可鍛鑄鐵。
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、純銅按:c2.4~2.6%、si1.55~1.75%、mn0.45~0.6%、cu0.8~1.2%、s<0.20%、p<0.05%,余量為fe重量百分比的方式進行配料;
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19~26%,成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進行預(yù)脫氧,再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1460~1580℃,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:取鐵水用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進行快速分析,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1460~1580℃,投入其數(shù)量為鐵水0.1~0.3%的鋁進行終脫氧;
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1340~1360℃時,進行澆注,得到可鍛鑄鐵曲軸鑄件;
第八步:珠光體化處理。
所述的第八步珠光體化化處理處理中,鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中,升溫至950~980℃,保溫32~36h爐冷至690~730℃,保溫8~10h,爐冷至500℃出爐空冷,得到珠光體可鍛鑄鐵曲軸零件。
本發(fā)明的有益效果是:熔煉工藝簡單,通過控制鑄鐵中碳、硅總量和銅的含量以及珠光體化處理,鑄造出強度及硬度較髙的珠光體可鍛鑄鐵,同時降低生產(chǎn)成本,特別適合鑄造曲軸。
具體實施方式
實施例1:
本例的一種鑄鐵曲軸的熱處理方法,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、純銅按:c2.4%、si1.55%、mn0.45%、cu0.8%、s<0.20%、p<0.05%,余量為fe重量百分比的方式進行配料;
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19%,成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進行預(yù)脫氧,再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1460℃,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:取鐵水用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進行快速分析,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1460℃,投入其數(shù)量為鐵水0.1%的鋁進行終脫氧;
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1340℃時,進行澆注,得到可鍛鑄鐵曲軸鑄件;
第八步:珠光體化處理。
所述的第八步珠光體化化處理處理中,鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中,升溫至950℃,保溫32h爐冷至690℃,保溫8h,爐冷至500℃出爐空冷,得到珠光體可鍛鑄鐵曲軸零件。
實施例2:
本例的一種鑄鐵曲軸的熱處理方法,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、純銅按:c2.5%、si1.65%、mn0.525%、cu1.0%、s<0.20%、p<0.05%,余量為fe重量百分比的方式進行配料;
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22.5%,成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進行預(yù)脫氧,再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1520℃,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:取鐵水用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進行快速分析,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1520℃,投入其數(shù)量為鐵水0.2%的鋁進行終脫氧;
第六步:孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包時進行孕育處理,加入其數(shù)量為鐵水量的0.4%孕育劑,孕育劑的粒度為4mm,孕育劑為75硅鐵;
第七步:澆注:待鐵水溫度降至1350℃時,進行澆注,得到可鍛鑄鐵曲軸鑄件;
第八步:珠光體化處理。
所述的第八步珠光體化化處理處理中,鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中,升溫至965℃,保溫34h爐冷至710℃,保溫9h,爐冷至500℃出爐空冷,得到珠光體可鍛鑄鐵曲軸零件。
實施例3:
本例的一種鑄鐵曲軸的熱處理方法,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、純銅按:c2.6%、si1.75%、mn0.6%、cu1.2%、s<0.20%、p<0.05%,余量為fe重量百分比的方式進行配料;
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%的脫氧劑進行預(yù)脫氧,再投入烘烤處理的錳鐵、硅鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1580℃,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:取鐵水用爐前光譜儀分析結(jié)合碳硅熱分析進行快速分析,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1580℃,投入其數(shù)量為鐵水0.3%的鋁進行終脫氧;
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1360℃時,進行澆注,得到可鍛鑄鐵曲軸鑄件;
第八步:珠光體化處理。
所述的第八步珠光體化化處理處理中,鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中,升溫至980℃,保溫36h爐冷至730℃,保溫10h,爐冷至500℃出爐空冷,得到珠光體可鍛鑄鐵曲軸零件。
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、等同替換和改進等,均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。