[其他]球墨铸铁的高频等温淬火

说明书

本发明涉及一种球墨铸铁的表面热处理工艺，特别是经过高频加热后再在等温槽内急速冷却淬火的表面热处理工艺。

现有的球墨铸铁的高频淬火主要是得到表面为马氏体组织的硬化层，如日本ャソマ-デイ-ゼル株式会社提出的专利申请J53-106322。它的工艺过程是：将铁素体、珠光体混合基体的球墨铸铁经过高频将另件表面加热到900℃左右，然后急冷淬火到室温。得到马氏体的表面硬化层，其余部分仍为铁素体和珠光体的混合基体。这样的另件的表面具有极高的硬度和耐磨性。而且由于大量铁素体存在于另件内部，另件内部具有很高的塑性和抗弯性能。

这种方法存在的问题是：奥氏体向马氏体转变过程中，马氏体的比容比奥氏体大，比原始组织大得多，将引起大幅度体积膨胀，引起内应力的增加，在石墨周围的高碳区内尤其如此。这不但在工件表面造成韧性下降，并且在马氏体周围或奥氏体晶体处造成极大的裂纹倾向。

本发明的目的在于提供一种球墨铸铁的新的热处理方法，以获得一种在具有高韧性高耐磨性的同时还具有耗能低，价格经济的球墨铸铁材料。

本发明所提供的方法是：将球墨铸铁另件经高频迅速加热到900～6000℃以上，使加热层实现完全奥氏体化之后，快速浸入250～400℃的硝盐介质，在此温度下保温30～60分钟。从而得到另件表面为贝氏体，其余部分为铁素体或铁素体-珠光体的材料。

用本发明所提供的方法而获得的球墨铸铁材料与日本J53-106322专利所提供的技术相比，消除了高频淬火所获得的马氏体层易产生内应力的倾向。从而可提高铸件表面的韧性和减少裂纹的形成。这种方法与普通的贝氏体等温淬火相比，具有较低的能量消耗和较小另件热变型。这对于那些表面要求韧性较高，而其余部分要求不高的另件，是比较经济的。另一方面，球墨铸铁的表面高频淬火比钢的高频淬火表面硬度要低（从HRC50以上降低到HRC40左右），因而加工性能较好，并有较好的减噪性。

做为本发明的一个应用实例，将基体为铁素体的球铁齿轮用高频加热机将其表面层迅速加热至900～920℃，然后急速淬入280℃的等温硝盐介质中，在其中保持30～60分钟。这样，另件的表面将获得1～4毫米厚的完全贝氏体层。临近贝氏体层的为3～4毫米厚的不完全贝氏体层，其余部分为铁素体。