[发明专利]一种球状金属件的热处理工艺

说明书

一种球状金属件的热处理工艺，包括以下步骤：将原料混合后进行熔炼，精炼脱硫、脱氧，浇注，经铸造成型后得到铸件；将铸件预热后进行预冷处理；淬火温度为700～760℃，淬火时间为10～12min，于180～220℃进行回火处理，回火时间为4～5h，冷却后得到内层；将原料混合后进行熔炼，浇注在内层的外周，成型后得到铸件，将铸件在900～1000℃预热30～50min，加热30～40min，保温2.5h，淬火温度为740～780℃，淬火时间为2～4h，升温至180～220℃进行回火处理，回火时间为2～3h。本发明可以避免因金属冷却不均匀而导致金属内部或者表面的应力发生变化从而使金属发生变形的现象。

技术领域

本发明涉及金属件热处理技术领域，特别是一种球状金属件的热处理工艺。

背景技术

金属件热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。目前金属件热处理工艺存在着金属变形量大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种球状金属件的热处理工艺，可以避免因金属冷却不均匀而导致金属内部或者表面的应力发生变化从而使金属发生变形的现象，所述回火的温度以及回火时间的控制，可以在保证性能的前提下，节约了能源消耗，降低生产成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种球状金属件的热处理工艺，包括以下步骤：

(1)将废钢、铬铁合金、稀土合金、生铁、锰锭、锌锭、硼砂、铁锭、钛锭、碳粉和硅粉混合后进行熔炼，精炼脱硫、脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；

(2)将步骤(1)中得到的铸件在900～1000℃预热30～40min，然后加热40～50min，保温2.5h，然后在清水中进行预冷处理，预冷处理的时间为10～15min，清水的温度为35～45℃；

(3)将步骤(2)中预冷结束后的铸件放在盐水溶液中进行淬火处理，淬火温度为700～760℃，淬火时间为10～12min，将淬火后的铸件升温至180～220℃进行回火处理，回火时间为4～5h，然后冷却到室温后得到耐磨球内层；

(4)将镁粉、锂锭、铬锭、钨锭、钼锭、锶锭、锰锭、钴锭、钒锭混合后进行熔炼，精炼脱硫、脱氧，浇注在步骤(3)中得到耐磨球内层的外周，经铸造成型后，清理，得到铸件，然后将铸件在900～1000℃预热30～50min，然后加热30～40min，保温2.5h，然后在清水中进行预冷处理，预冷处理的时间为10～15min，清水的温度为35～45℃，接着放在盐水溶液中进行淬火处理，淬火温度为740～780℃，淬火时间为2～4h，将淬火后的铸件升温至180～220℃进行回火处理，回火时间为2～3h。

优选的，所述球状金属件包括耐磨球内层(1)和耐磨球外层(2)，耐磨球内层(1)的原料按重量份包括：废钢8-12份、铬铁合金10-15份、稀土合金5-7份、生铁4-6份、锰锭4-8份、锌锭5-7份、硼砂2-6份、铁锭2-4份、钛锭3-5份、碳粉3-5份、硅粉4-6份；耐磨球外层(2)的原料按重量份包括：镁粉12-14份、锂锭3-5份、铬锭2-4份、钨锭4-8份、钼锭3-7份、锶锭3-7份、锰锭5-7份、钴锭3-6份、钒锭6-8份、纳米改性剂1-3份；所述纳米改性剂为纳米碳化钛和纳米碳化钨的组合物。

优选的，纳米碳化钛和纳米碳化钨的摩尔比为2：5。