[发明专利]一种低温球墨铸铁热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸铁冶炼技术领域，特别与一种低温球墨铸铁热处理工艺工关。 

背景技术

低温冲击球墨铸铁材料由于在低温下良好的冲击性能, 不但在风力发电领域应用颇广, 在其他船舶阀门也有较广泛的应用。对于低温要求球铁件的不断提高, 如何对成分控制及其他合金元素的加入的调整, 使该材料在铸态或热处理条件下达到规范要球，是研究此材料的重点内容。本发明中着眼于如何通过热处理促使球墨铸铁在-20℃冲击韧性值显著增加从而到达理想的物理性能，从而提出一种低温球墨铸铁热处理工艺，本案由此产生。 

发明内容

本发明的目的是提供一种低温球墨铸铁热处理工艺，促使球墨铸铁在-20℃冲击韧性值显著增加从而到达理想的物理性能。 

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现： 

一种低温球墨铸铁热处理工艺，球墨铸铁中原料包含3.4%～3.7%碳、1.9%～2.30%硅、Max:0.28%的锰、Max:0.04%磷，余量为铁；

热处理工序如下：

1.将球墨铸铁低于300℃时装炉，工件放置整齐，试棒放置在炉腔中间上方，每件试棒间留有至少1厘米的间隙；

2.进炉加热启动温控程序，采用台车式自动倾斜下料，在中温电炉内增加铸件本体测温热点偶来检测铸件本体温度，以及与空气热电偶进行比对，确保温度曲线与程式设定曲线一致；

3.炉内保温：炉温根据程序设定，注意观察圆图记录仪的曲线应该与程序设定的温度、时间一致；其中程序中所设定的回火温度为850℃，保温时间为2.5小时；

4.停炉冷却：温控程序在工件保温时间符合工艺要求后自动关闭加热电源，让工件随炉降温到600℃；

5.出炉空冷：炉温冷至600℃时，将台车移出，工件出炉空冷。

采用上述方案后，本发明所得到的低温球铁铸件的抗拉强度≥400 Mpa，屈服强度≥250Mpa，延伸率≥20%，零下-20℃冲击功≥15J以上，球化率在90%以上，减少以往热处理过程中不稳定因素，材料物理性能无法达标，原来厂内的铸件经热处理按照常规的回火处理后一次合格率非常低，通过本发明热处理工艺在改造热处理温度的检点后很好解决热处理的难题，铸件合格率由之前的10%提高到98%以上，而且热处理过程批量稳定性得到实际有效控制，铸件成本下降约50%以上，给企业带来了良好的经济效益和用户的好评。 

附图说明

图1为实施例1的金相图； 

图2为实施例2的金相图；

图3为实施例3的金相图；

图4为实施例4的金相图；

图5为实施例5的金相图；

图6为实施例6的金相图。

具体实施方式

实施例1、

本实施例中球墨铸铁中原料成分含量（质量百分比）如下表：

将球墨铸铁低于300℃时装炉，工件放置整齐，试棒放置在炉腔中间上方，每件试棒间留有至少1厘米的间隙，进炉加热启动温控程序，采用台车式自动倾斜下料，在中温电炉内增加铸件本体测温热点偶来检测铸件本体温度，以及与空气热电偶进行比对，确保温度曲线与程式设定曲线一致，低温球铁铸件回火温度设定850℃，保温时间2.5小时，出炉温度680℃空冷,零下-20℃冲击值分别为10.5J,10.5J,11J，材料物理性能不合格，其金相图如图1所示。

实施例2、

本实施例中球墨铸铁中原料成分含量（质量百分比）如下表：

将球墨铸铁低于300℃时装炉，工件放置整齐，试棒放置在炉腔中间上方，每件试棒间留有至少1厘米的间隙，进炉加热启动温控程序，采用台车式自动倾斜下料，在中温电炉内增加铸件本体测温热点偶来检测铸件本体温度，以及与空气热电偶进行比对，确保温度曲线与程式设定曲线一致，低温球铁铸件回火温度设定850℃，保温时间2.5小时，出炉温度650℃空，冷零下-20℃冲击值分别为8.5J,9.5J,10J，材料物理性能不合格，其金相图如图2所示。

实施例3、

本实施例中球墨铸铁中原料成分含量（质量百分比）如下表：