[发明专利]一种高铬铸铁件的热处理方法

说明书

本发明实施例公开了一种高铬铸铁件的热处理方法，属于铸铁件热处理技术领域。该热处理方法包括：将高铬铸铁件装入台车炉后加热到温度为950～980℃进行保温4～5h，得到第一高铬铸铁件；将第一高铬铸铁件进行炉冷到温度为850～900℃进行保温2～3h，得到第二高铬铸铁件；将第二高铬铸铁件进行三阶段冷却到温度为700～720℃，得到第三高铬铸铁件；以及将第三高铬铸铁件出台车炉后进行风冷到温度为350℃，最后进行空冷至室温，即得高铬铸铁件产品。本发明实施例提供的高铬铸铁件的热处理方法具有工艺简单，操作简便、易于实现，成本低且有利于提高产品的耐磨性能和抗冲蚀性能，产品成品率可达到100％的优点。

技术领域

本发明实施例涉及铸铁件热处理技术领域，尤其涉及一种高铬铸铁件的热处理方法。

背景技术

高铬铸铁具有较高的铬含量、良好的硬度、耐磨性以及抗氧化性，被广泛应用于生产各种磨料磨损、高温磨损和腐蚀磨损的工况设备，例如流体压力执行机构的灰渣泵、渣浆泵和泥浆泵。叶轮作为渣浆泵、灰渣泵和泥浆泵的主要部件，其在作业中因承担泥浆、砂石等的冲蚀作用，导致其很容易发生磨损失效，因而需要使用高铬铸铁为原料生产叶轮以延长其使用寿命。

高铬铸铁的材料热传导速率比较差，如果在正火冷却时按照硬化标准920～980℃进行保温，以及在保温后直接进行空冷，很容易导致叶轮内、外部的温度降低不一致，特别是叶轮外部的温度很快降低至Ms点时内部温度仍然保持在很高的水平，从而造成叶轮外部马氏体转变完成后内部才开始转变，外部需要承受内部组织转变引起的体积膨胀产生的拉应力，当该拉应力超过高铬铸铁材料的抗拉强度时，即会产生开裂问题，造成重大的生产成本损失。鉴于此，公布号为CN 112813243 A公开了一种疏浚行业大型高铬铸铁件叶轮产品热处理工艺以解决叶轮内、外部降温不均衡的问题，具体是将高铬叶轮进行六阶段加热到温度为淬火温度900～980℃后，根据壁厚不同在淬火温度保温6～12h，然后进行针对叶轮厚大区域加风的空冷以降温至550℃，并在550℃的温度下进行保温和均温，以及再分四个阶段进行缓冷，每阶段按设定冷却曲线进行，不同阶段冷却时间2～4h不等，待降温至120℃后再次空冷至常温。

但是，以上所述的热处理工艺存在以下缺点：一是高铬铸铁叶轮在550℃的炉内均温后进行四个阶段的缓冷，不同阶段的冷却时间为2～4h不等，冷却速度过于缓慢，热处理效率低且叶轮在550～350℃的温度区间范围内产生上贝氏体组织，从而造成叶轮产品的硬度降低，脆性增大，后期使用过程容易出现开裂的风险；二是降温过程的工艺操作繁琐，不便于工人控制；三是针对厚大区域吹风强制冷却的操作不易控制，需要特殊设备予以实现，增加了生产成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种高铬铸铁件的热处理方法，用以解决现有热处理工艺造成的高铬铸铁叶轮产品硬度降低、脆性增大、易发生开裂、成品率低以及降温工艺操作繁琐且设备功能要求高的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例的技术方案是：

本发明实施例提供了一种高铬铸铁件的热处理方法，包括以下步骤：

将高铬铸铁件装入台车炉后加热到温度为950～980℃，并在950～980℃的温度下进行保温4～5h，得到第一高铬铸铁件；

将所述第一高铬铸铁件进行炉冷到温度为850～900℃，并在850～900℃的温度下进行保温2～3h，得到第二高铬铸铁件；

将所述第二高铬铸铁件进行三阶段冷却到温度为700～720℃，得到第三高铬铸铁件，其中，所述三阶段冷却过程依次为：开启台车炉门至其开度的1/4进行第一阶段冷却到温度为790～810℃，时间为20min；开启台车炉门至其开度的1/3进行第二阶段冷却到温度为710～750℃，时间为20min；开启台车炉门至其开度的2/3进行第三阶段冷却到温度为700～720℃，时间为10min；以及

将所述第三高铬铸铁件出台车炉后进行风冷到温度为350℃，最后进行空冷至室温，即得高铬铸铁件产品。