[发明专利]一种铸铁管承口砂芯用芯骨的表面强化方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸铁管承口砂芯用芯骨的表面强化方法。

背景技术

铸铁管是用铸铁浇铸成型的管子，主要用于给水、排水和煤气输送管线，它包括铸铁直管和管件。按铸造方法不同，分为连续铸铁管和离心铸铁管，尤以离子铸铁管较多，在离心铸铁管中生产过程中，铁液经流槽浇注到高速转动的管模内壁，管模外壁喷淋冷却水，使管模急剧降温，在受离心力和高强度冷却作用下凝固成型为铸管。离心铸管承口处内腔的形状和尺寸是靠承口砂芯形成的，在离心铸管加工工艺中要求承口砂芯必须具有良好的尺寸精度和较高的强度、抗粘砂性能以及合适的溃散性。

由于承口砂芯外形尺寸较大，而壁厚又比较薄，这就对砂芯的强度要求很高，在使用过程中需要加装芯骨作为辅助支撑材料，以提高砂芯抵御浇注时铁液强大的冲击力、冲击力和离心力的作用。芯骨主要是由圆钢、螺纹钢等金属焊接而成的骨架材料，其整体强度直接影响到铸件的质量。由于芯骨是包覆在型砂中间的，树脂砂中的酸性固化剂以及浇注过程中型砂内部产生的水分、有害气体等物质会对芯骨有一定的腐蚀作用，尤其是焊点位置，最容易发生腐蚀，导致芯骨的力学性能受到损失，随着使用时间的延长铸件的品质逐步下降。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种铸铁管承口砂芯用芯骨的表面强化方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铸铁管承口砂芯用芯骨的表面强化方法，包括以下步骤：

（1）将焊接成型的芯骨送入渗碳炉中，程序升温至825-850℃，保温10-12min后以流量为7-7.5L/h的氮气为载体，同时通入渗碳剂1和胶体溶液，炉内的碳势控制为1.05-1.1，渗碳时间为12-15h；

（2）将渗碳炉的温度程序降温至720-750℃，保温15-20min后通入渗碳剂2，碳势控制为0.65-0.70，保温处理8.5-10h；

（3）将渗碳炉的温度降至550-600℃，保温2-3h；

（4）继续降温至250-300℃，保温2-3h后迅速送入温度为60-80℃的淬火油中淬火，淬火时间为45-65min；

（5）淬火后的芯骨在200-225℃条件下回火处理，处理2-3h后出炉，自然冷却后即可。

所述步骤（1）中的程序升温过程为：先以50-80℃的速率升温至200-300℃后保温1-2h，然后再以100-150℃的速率升温至500-650℃，保温30-35min后继续升温至825-850℃。

所述步骤（1）中的渗碳剂1为重量比为0.5:0.8的一氧化碳、甲烷复合而成，流量为5-6L/h。

所述步骤（1）中的胶体溶液为有机硅溶胶或纳米三氧化钼有机溶胶，固含量为5-25%。

所述步骤（2）中的渗碳剂2为重量比为0.1:0.5的一氧化碳、甲烷复合而成，流量为2-5L/h。

所述步骤（2）中的程序降温速率为35-50℃/min。

本发明通过将芯骨表面进行渗碳处理来提高其强度、韧性以及耐磨性等等性能，同时在渗碳处理过程中将有机硅溶胶或者纳米三氧化钼有机溶胶与渗碳剂同时使用，在825-850℃条件下各元素相互反应，在渗碳的同时生成高强度、高耐磨蚀的碳化物以及实现了硅、钼等元素的渗透，较之传统的渗碳技术极大的提高了材料的表面性能；整个工艺过程的温度控制合理，实操性高，处理后的芯骨使用寿命更长，使用性能更为稳定，间接的提高了铸件的精度。

具体实施方式

一种铸铁管承口砂芯用芯骨的表面强化方法，包括以下步骤：

（1）将焊接成型的芯骨送入渗碳炉中，程序升温至825℃，保温10min后以流量为7L/h的氮气为载体，同时通入渗碳剂1和固含量为25%的有机硅溶胶，炉内的碳势控制为1.05，渗碳时间为12h；

（2）将渗碳炉的温度程序降温至720℃，保温15min后通入渗碳剂2，碳势控制为0.65，保温处理8.5h；

（3）将渗碳炉的温度降至550℃，保温2h；

（4）继续降温至250℃，保温2h后迅速送入温度为60℃的淬火油中淬火，淬火时间为45min；

（5）淬火后的芯骨在200℃条件下回火处理，处理2h后出炉，自然冷却后即可。

步骤（1）中的程序升温过程为：先以50℃的速率升温至200℃后保温1h，然后再以100℃的速率升温至500℃，保温30min后继续升温至825℃。

步骤（1）中的渗碳剂1为重量比为0.5:0.8的一氧化碳、甲烷复合而成，流量为5L/h。