本發(fā)明涉及黑色金屬的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種銑床床身的熱處理方法。
背景技術(shù):
我國從1950年就開始生產(chǎn)球墨鑄鐵,加上七+年代以來開發(fā)了豐富的稀土資源,因此在鎂球墨鑄鐵的基礎(chǔ)上發(fā)展了我國獨特的稀土球墨鑄鐵,成為重要的鑄造材料。釩鈦銅球墨鑄鐵是一種性能優(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。加入銅的目的是因為銅能促使形成并細化珠光體基體,從而提高鑄鐵的強度、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960~1840hv,呈細小的硬質(zhì)點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,因此,發(fā)展釩鈦銅球墨鑄鐵,以延長鑄件的使用壽命。另外,為了提高含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身的減磨性,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,提出一種銑床床身的熱處理方法,通過控制鑄鐵中碳、硅、釩、鈦、銅的加入量和球化處理以及珠光體化處理,鑄造出髙性能減磨球墨鑄鐵。
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、釩鐵、鈦鐵、純銅按c3.2~3.7%、si1.4~2.0%、mn0.6~1.1%、v0.18~0.35%、ti0.05~0.15%、cu0.6~0.8%、p0.2~0.4%、s≤0.12%,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17~27%,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、釩鐵、鈦鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1490~1650℃,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(xué)成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1490~1650℃,投入其數(shù)量為鐵液0.1~0.3%的鋁進行終脫氧;
第六步:球化處理和孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包,在澆包內(nèi)進行球化處理、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8~26mm,球化劑為fesimg8re3;加入其數(shù)量為鐵水量的1~1.2%孕育劑,孕育劑的粒度為4~8mm,孕育劑為75硅鐵;加入其數(shù)量為鐵水量的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)成分合格后進行澆注;
第七步:澆注:澆注溫度1460~1500℃,澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵水量的0.08~0.16%二次孕育劑,孕育劑的粒度為2~6mm,孕育劑為75硅鐵,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身鑄件;
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950~970℃,保溫4~6h爐冷至750~780℃,保溫5~6h,爐冷至500℃出爐空冷,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身零件。
本發(fā)明的有益效果是:工藝簡單,通過控制鑄鐵中碳、硅、釩、鈦、銅的加入量和球化處理以及珠光體化處理,鑄造出髙性能減磨球墨鑄鐵,特別適合鑄造銑床床身。
具體實施方式
實施例1:
本例的一種銑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c3.2%、si1.4%、mn0.6%、v0.18%、ti0.05%、cu0.6%、p0.2%、s≤0.12%,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17%,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、釩鐵、鈦鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1490℃,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(xué)成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1490℃,投入其數(shù)量為鐵液0.1%的鋁進行終脫氧;
第六步:球化處理和孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包,在澆包內(nèi)進行球化處理、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8mm,球化劑為fesimg8re3;加入其數(shù)量為鐵水量的1%孕育劑,孕育劑的粒度為4mm,孕育劑為75硅鐵;加入其數(shù)量為鐵水量的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)成分合格后進行澆注;
第七步:澆注:澆注溫度1460℃,澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵水量的0.08%二次孕育劑,孕育劑的粒度為2mm,孕育劑為75硅鐵,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身鑄件;
第八步:珠光體化處理:鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中,升溫至950℃,保溫4h爐冷至750℃,保溫5h,爐冷至500℃出爐空冷,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身零件。
實施例2:
本例的一種銑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%、si1.7%、mn0.85%、v0.265%、ti0.10%、cu0.7%、p0.3%、s≤0.12%,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%,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、釩鐵、鈦鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1570℃,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(xué)成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1570℃,投入其數(shù)量為鐵液0.2%的鋁進行終脫氧;
第六步:球化處理和孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包,在澆包內(nèi)進行球化處理、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17mm,球化劑為fesimg8re3;加入其數(shù)量為鐵水量的1.1%孕育劑,孕育劑的粒度為6mm,孕育劑為75硅鐵;加入其數(shù)量為鐵水量的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)成分合格后進行澆注;
第七步:澆注:澆注溫度1480℃,澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵水量的0.12%二次孕育劑,孕育劑的粒度為4mm,孕育劑為75硅鐵,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身鑄件;
第八步:珠光體化處理:鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中,升溫至960℃,保溫5h爐冷至765℃,保溫5.5h,爐冷至500℃出爐空冷,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身零件。
實施例3:
本例的一種銑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c3.7%、si2.0%、mn1.1%、v0.35%、ti0.15%、cu0.8%、p0.4%、s≤0.12%,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27%,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、釩鐵、鈦鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1650℃,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(xué)成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1650℃,投入其數(shù)量為鐵液0.3%的鋁進行終脫氧;
第六步:球化處理和孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包,在澆包內(nèi)進行球化處理、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26mm,球化劑為fesimg8re3;加入其數(shù)量為鐵水量的1.2%孕育劑,孕育劑的粒度為8mm,孕育劑為75硅鐵;加入其數(shù)量為鐵水量的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)成分合格后進行澆注;
第七步:澆注:澆注溫度1500℃,澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵水量的0.16%二次孕育劑,孕育劑的粒度為6mm,孕育劑為75硅鐵,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身鑄件;
第八步:珠光體化處理:鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中,升溫至970℃,保溫6h爐冷至780℃,保溫6h,爐冷至500℃出爐空冷,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身零件。
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)。
實施例1:
本例的一種制備銑床床身的方法,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c3.2%、si1.4%、mn0.6%、v0.18%、ti0.05%、cu0.6%、p0.2%、s≤0.12%,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17%,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、釩鐵、鈦鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1490℃,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(xué)成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1490℃,投入其數(shù)量為鐵液0.1%的鋁進行終脫氧;
第六步:球化處理和孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包,在澆包內(nèi)進行球化處理、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8mm,球化劑為fesimg8re3;加入其數(shù)量為鐵水量的1%孕育劑,孕育劑的粒度為4mm,孕育劑為75硅鐵;加入其數(shù)量為鐵水量的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)成分合格后進行澆注;
第七步:澆注:澆注溫度1460℃,澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵水量的0.08%二次孕育劑,孕育劑的粒度為2mm,孕育劑為75硅鐵,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身鑄件。
實施例2:
本例的一種制備銑床床身的方法,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%、si1.7%、mn0.85%、v0.265%、ti0.10%、cu0.7%、p0.3%、s≤0.12%,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%,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、釩鐵、鈦鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1570℃,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(xué)成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1570℃,投入其數(shù)量為鐵液0.2%的鋁進行終脫氧;
第六步:球化處理和孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包,在澆包內(nèi)進行球化處理、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17mm,球化劑為fesimg8re3;加入其數(shù)量為鐵水量的1.1%孕育劑,孕育劑的粒度為6mm,孕育劑為75硅鐵;加入其數(shù)量為鐵水量的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)成分合格后進行澆注;
第七步:澆注:澆注溫度1480℃,澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵水量的0.12%二次孕育劑,孕育劑的粒度為4mm,孕育劑為75硅鐵,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身鑄件。
實施例3:
本例的一種制備銑床床身的方法,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c3.7%、si2.0%、mn1.1%、v0.35%、ti0.15%、cu0.8%、p0.4%、s≤0.12%,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27%,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、釩鐵、鈦鐵和純銅,當鐵水溫度升溫至1650℃,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(xué)成分;
第五步:終脫氧:將鐵水溫度升溫至1650℃,投入其數(shù)量為鐵液0.3%的鋁進行終脫氧;
第六步:球化處理和孕育處理:鐵水自中頻感應(yīng)爐流向澆包,在澆包內(nèi)進行球化處理、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26mm,球化劑為fesimg8re3;加入其數(shù)量為鐵水量的1.2%孕育劑,孕育劑的粒度為8mm,孕育劑為75硅鐵;加入其數(shù)量為鐵水量的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)成分合格后進行澆注;
第七步:澆注:澆注溫度1500℃,澆包澆注時隨著澆注加入其數(shù)量為鐵水量的0.16%二次孕育劑,孕育劑的粒度為6mm,孕育劑為75硅鐵,得到含釩鈦銅球墨鑄鐵銑床床身鑄件。