[发明专利]一种水淬Φ60mm及以下高铬铸铁磨球的热处理方法

说明书

本发明涉及金属热处理技术领域，尤其是一种水淬Φ60mm及以下高铬铸铁磨球的热处理方法。包括以下步骤：A、球化处理B、淬火前期准备C、水淬冷却D、回火处理；采用本发明进行Φ60mm及以下高铬铸铁磨球水淬，生产规模大小调节方便，投资小见效快，适于最初新建厂场地施工；方法简单，操作简便，安全隐患小，节能成本低；采用本发明实现两段球斗分割，厚壁球斗不淬火能延长使用时间，淬火球斗不入窑可降低制作要求，节省工装投入；采用本发明水淬Φ60mm及以下高铬铸铁磨球，比油淬容易达到55‑60HRC硬度值。采用本发明水淬Φ60及以下高铬铸铁磨球，操作安全可靠，在确保淬火水温25℃以下，淬火后（含铸球）水温65℃以下，几台窑可连续处理，不受安全因素的限制。

技术领域

本发明涉及金属热处理技术领域，尤其是一种水淬Φ60mm及以下高铬铸铁磨球的热处理方法。

背景技术

传统淬火介质分为两种水和淬火油，小型的锻件或铸钢件，如30号钢、30Mn2，因低碳、低合金，淬火处理使用（盐）水，不会产生裂纹，厚大、高碳锻件或铸钢件淬火都选用油淬热处理，对于高铬铸铁磨球（属于含铬高达12-22%的铸铁圆球，简称铸球），常规热处理也采用油淬方式。

在国内知名的铸球之乡安徽宁国，以自动化一体的铸球生产线替代了原有手工铸球，使铸球生产走向批量化，相对应的铸球热处理设施也自成独立体系，主要由加热炉、导轨、装球筐、淬油池、交换塔等组成，热处理窑内总装入量是24吊篮，每出一吊篮就自动推入下一篮，铸球热处理使用专用的淬火油，每次处理0.3吨左右，每小时淬火1吨左右，由一人专门负责热处理，并且是为了节约成本24小时不停，淬火温度在930℃，回火温度在280℃低温回火，回火时间在5小时。油温超出燃点就会着火，为此，油池内增设自动降温循环系统，当温控元件检测到油温高于90℃时，会自动启动冷却循环设施降温，同时为控制油温在90℃以下，每次还需要限制淬油处理的入球量。

为高铬铸球提高硬度，去采购现有成套设备需要耗费约50万元，一般企业都会慎重考量产值与成本的占比，潜在的火灾因素给企业生产带来安全风险，增加环境监察的力度，随时存在关转并停的可能性，对选择油淬铸球的企业更为谨慎。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是采用不同于传统油淬的水淬模式，既能提高Φ60mm及以下高铬铸铁磨球整体硬度，还无需购买高铬铸球专用配套热处理设备，消除淬火池着火的可能性，降低消防安全风险。

为实现上述目标，本发明所述的一种水淬Φ60mm及以下高铬铸铁磨球的热处理方法，包括以下步骤：

A、球化处理

在加热窑将高铬铸铁磨球加热，加热至940℃±10℃，940℃±10℃温度下保持7小时，高铬铸铁磨球出加热窑后空冷处理，冷却到550℃再次入窑加热到840℃；

B、淬火前期准备

高铬铸铁磨球进行水淬，高铬铸铁磨球与水按1:2.5-3.5的体积比混合，每次铸球淬火前检测水温在25度以下；

C、水淬冷却

铸球入水池前的温度在750℃以上，高铬铸铁磨球进入淬火池，铸球不得裸露在水面以上，水淬期间控制水温在50-65℃，铸球水淬最终温度为150℃；

D、回火处理

铸球水淬结束，进入加热窑回火，回火阶段温度升至420℃，温度升至420℃后停止加热逐步降低至220℃。

所述步骤A在加热窑将高铬铸铁磨球置于厚壁耐热球斗中加热，壁厚40mm以上，承受950℃以上的高温烘烤。

所述薄壁淬火斗，薄壁采用Q235钢板焊接而成，底面与四周设置多个均布的漏水孔。

所述步骤D中铸球水淬结束，空冷在0.5-4小时后再进入加热窑回火处理。

所述步骤C中铸球入水池前的温度在750℃以上，通过厚壁耐热球斗将高铬铸铁磨球倒入淬火池，高温厚壁耐热球斗不得进入淬火池，避免高温厚壁耐热球斗大量热能释放入水体。