[发明专利]一种耐磨合金铸件的热处理方法

说明书

本发明公开了一种耐磨合金铸件的热处理方法，包括以下步骤：S1、液体氮化、S2、浇铸冷却、S3、冷却保温、S4、升温正火、S5、淬火、S6、回火、S7、深冷处理。该耐磨合金铸件的热处理方法，针对于锰铁合金，通过在其铁水熔融后，密封保温，并加入氮气，使液体合金液被气态或固态含氮组分所饱和，所得的氮化锰铁合金具有密度大、强度高和高耐磨的特性；该耐磨合金铸件的热处理方法同时在淬火后的冷却中，采用了油冷，降低了冷却速度，同时油冷冷却后的产品形变小，开裂倾向小，在最后采用液氮的深冷处理法，降低了铸件的内应力，防止磨损过程中产生开裂的现象。

技术领域

本发明涉及耐磨铸件生产技术领域，尤其涉及一种耐磨合金铸件的热处理方法。

背景技术

随着现代建设工程的高速发展，在建筑过程中，破碎、研磨、挖掘、轧钢等机械设备，每天都需要消耗大量的耐磨件，这些耐磨件不仅要有高的耐磨性还需要有较强的抗冲击性，为了满足高耐磨和抗冲击的需求，近年来，复合材料越来越受大家的重视。我们将这类复合金属材料统称为耐磨合金。

耐磨合金是为提高机械设备耐磨性而开发出的合金和某些典型摩擦副最常用的合金，耐磨合金内部各种金属元素的成分和比例各不相同，其中，高锰合金耐磨材料是一种有益的耐磨合金材料，但是长期以来，锰矿生产远远不能满足国内需求而存在着严重的短缺，每年都需要大量进口。

因此，锰合金的成本较高，为了降低锰合金的成本，我们在后期热处理过程中，需要根据内部的金属锰的含量，采用科学的热处理方法，进一步降低锰元素的添加量，同时保证高强的耐磨性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耐磨合金铸件的热处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种耐磨合金铸件的热处理方法，包括以下步骤：

S1、液体氮化：锰铁合金铁水放置在密封的容器中，注入氮气，匀速搅拌3-5h，并保温；

S2、浇铸冷却：将注氮的锰铁合金熔融铁水利用浇口杯浇注进砂箱中，自然冷却5-8小时后，采用水冷降温，将铸造砂收集；

S3、冷却保温：采用压力泵冲洗铸件表面铸造砂，待铸件表面自然风干后，放入保温炉内，保温4-6小时；

S4、升温正火：将保温炉的炉温升高至950±50℃，保温12h，空冷至500℃，保温1小时；

S5、淬火：将S3中保温1小时后的铸件，放入淬火炉中，缓慢升温至800℃后，快速升温至1050℃，高温保火30-45min后，油冷至室温；

S6、回火：将铸件放置在回火炉中，加热中250℃，保温1-2小时；取出空冷至室温；

S7、深冷处理：将铸件放入液氮中，冷却保温20min，降低内应力，自然恢复至室温。

优选地，所述S2中铁水浇铸遵循一慢二块三稳原则，保持熔融液面平稳上升，所述一慢二块三稳原则为：在浇注初期，特别在金属液刚接触模具是，产生的大量气体，当直浇口没充满或刚开始浇注时金属液静压头小于气体压力时，过快地浇注易产生呛火现象，使金属液飞溅。因而，在浇注开始阶段可采取先细流慢浇注的方法，待浇注系统被金属液充满后，此时可听到吸气声，即可加大浇注速度，愈快愈好，但以浇口杯为金属液充满而不外溢为准则，在浇注后期，当金属液到达模样的顶部或冒口根部时，就应略收包，以保证金属平稳地上升。

优选地，所述步骤S3中保温炉的保温温度为350-450℃。

优选地，步骤S5中的所述的缓慢升温速度为每半小时50℃，步骤S3中所述的快速升温为每小时200℃。

优选地，步骤1中所述的保温温度为650±50℃，氮气注入量为0.1m³/min。