本發(fā)明涉及鑄鋼件熱處理技術領域，尤其涉及一種提高鑄鋼件屈服強度的熱處理方法。
背景技術：
影響鑄鋼件屈服強度的內在因素有材料本身特性如結合鍵、組織、結構、原子本性影響；外在因素有試驗溫度、應變速率、應力狀態(tài)、試樣尺寸及精度、試樣加工方式等的影響。
在外在因素保持穩(wěn)定或不變的情況下，對于鑄鋼件，提高屈服強度，如果從內在因素出發(fā)，采用的技術手段就是通過化學成分或者熱處理工藝或者二者共同作用調整來改善。大多數(shù)化學元素增加都會使屈服強度增加，如c、si、mn、ti、cu、al、v、nb等。但具體提高什么元素含量，提高多少，使屈服強度提高多少，需要根據(jù)具體成分標準要求及試驗確定，試驗驗證周期長，元素的交互作用較為復雜，且成分含量的增加，會增加冶煉成本，尤其是大噸位的鑄件，成本增加更明顯。同時，多數(shù)元素含量的增加，會增加碳當量，使可焊性降低，增加了鑄鋼件缺陷焊接修補的難度。
技術實現(xiàn)要素：
有必要提出一種使用外在手段提高鑄鋼件屈服強度的提高鑄鋼件屈服強度的熱處理方法。
一種提高鑄鋼件屈服強度的熱處理方法，包括以下步驟：
a.將鑄鋼件加熱到880℃-950℃的奧氏體化溫度，進行保溫，保溫時間=鑄鋼件最大壁厚*保溫系數(shù),其中，保溫系數(shù)為0.5min/mm～1.5min/mm，以使鑄件內部透熱且組織轉變完全；
b.將奧氏體化的鑄鋼件出爐，采用風冷+水霧冷卻或者自來水淬火或者聚合物淬火的方式，對鑄鋼件進行迅速冷卻，鑄鋼件冷卻速度達到30℃/min～120℃/min，至鑄鋼件冷卻至300℃以下，然后采用空冷方式自然冷卻至室溫；
c.將冷卻后的鑄鋼件升溫回火至580℃-650℃，進行保溫，保溫時間=鑄鋼件最大壁厚*保溫系數(shù),其中，保溫系數(shù)為0.5min/mm～1.5min/mm，以使鑄件內部透熱且組織轉變完全；
所述鑄鋼件的化學成分及各成分元素所占質量百分比如下：c%=0.12～0.35、si%=0.20～1.0、mn%=0.5～1.8、p%≤0.035、s%≤0.035、cr%≤2.20、mo%≤1.20、ni%≤0.50，其余為fe和不可避免的雜質元素。
通過利用高溫快速冷卻和合理的縮短淬火和回火的保溫時間，有效地提高了鑄件的屈服強度60%～100%，同時使鑄件抗拉強度也提高了40%-80%。采用本發(fā)明的方法，即避免了通過增加化學元素及含量的方式提高屈服強度而使冶煉成本增加，同時又提高了熱處理效率，縮短了生產周期，節(jié)約了熱處理成本。
具體實施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將結合實施例做進一步的說明。
本發(fā)明實施例提供了一種提高鑄鋼件屈服強度的熱處理方法，包括以下步驟：
a.將鑄鋼件加熱到880℃-950℃的奧氏體化溫度，進行保溫，保溫時間=鑄鋼件最大壁厚*保溫系數(shù),其中，保溫系數(shù)為0.5min/mm～1.5min/mm，以使鑄件內部透熱且組織轉變完全；比較于現(xiàn)有技術，降低了保溫系數(shù)，相當于縮短了鑄鋼件的保溫時間，從而降低材料晶粒組織在正火高溫粗化的程度，使鑄件組織中晶粒比原來工藝下的晶粒變小，從而提高了屈服強度。
b.將奧氏體化的鑄鋼件出爐，采用風冷+水霧冷卻或者自來水淬火或者聚合物淬火的方式，對鑄鋼件進行迅速冷卻，鑄鋼件冷卻速度達到30℃/min～120℃/min，至鑄鋼件冷卻至300℃以下，然后采用空冷方式自然冷卻至室溫；比較于常規(guī)正火后冷卻的工藝，此處的冷卻速度較快，使材料基體組織硬度及強度提高。
c.將冷卻后的鑄鋼件升溫回火至580℃-650℃，進行保溫，保溫時間=鑄鋼件最大壁厚*保溫系數(shù),其中，保溫系數(shù)為0.5min/mm～1.5min/mm，以使鑄件內部透熱且組織轉變完全；比較于原有工藝，降低了保溫系數(shù)，回火時間縮短，在保證塑韌性的情況下，可以降低材料組織分解軟化的程度，從而保證材料屈服強度不至于大幅的降低，進而提高屈服強度。
所述鑄鋼件的化學成分及各成分元素所占質量百分比如下：c%=0.12～0.35、si%=0.20～1.0、mn%=0.5～1.8、p%≤0.035、s%≤0.035、cr%≤2.20、mo%≤1.20、ni%≤0.50，其余為fe和不可避免的雜質元素。對于該成分的鑄鋼件，采用上述的熱處理方法后，經過檢測，屈服強度rp0.2為550mpa-600mpa。
進一步，所述鑄鋼件的化學成分及各成分元素所占質量百分比如下：c%=0.15、si%=0.30、mn%=0.8、p%=0.03、s%=0.03、cr%=2.0、mo%=1.1、ni%=0.3，其余為fe和不可避免的雜質元素。對于這種成分的鑄鋼件，采用上述的熱處理方法后，經過檢測，屈服強度rp0.2為560mpa-585mpa。
進一步，所述鑄鋼件的化學成分及各成分元素所占質量百分比如下：c%=0.20、si%=0.75、mn%=0.45、p%=0.02、s%=0.018、cr%=1.8、mo%=0.6、ni%=0.2，其余為fe和不可避免的雜質元素。對于這種成分的鑄鋼件，采用上述的熱處理方法后，經過檢測，屈服強度rp0.2為592mpa。
進一步，在步驟a中，將鑄鋼件加熱到890℃的奧氏體化溫度，進行保溫，保溫時間=鑄鋼件最大壁厚*保溫系數(shù),其中，保溫系數(shù)為0.8min/mm，以使鑄件內部透熱且組織轉變完全。
進一步，在步驟b中，鑄鋼件冷卻速度達到80℃/min～120℃/min。
進一步，在步驟b中，鑄鋼件冷卻速度達到110℃/min。
進一步，在步驟c中，將冷卻后的鑄鋼件升溫回火至630℃，進行保溫，保溫時間=鑄鋼件最大壁厚*保溫系數(shù),其中，保溫系數(shù)為0.8min/mm，以使鑄件內部透熱且組織轉變完全。
本發(fā)明實施例方法中的步驟可以根據(jù)實際需要進行順序調整、合并和刪減。
以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。