[发明专利]球墨铸铁件的铸热水浴冷却正火工艺

说明书

本发明属于球墨铸铁的热处理工艺。

球墨铸铁正火的目的是为了获得珠光体基体并细化组织，提高珠光体的弥散度，从而提高球墨铸铁件的综合机械性能。

在现有的技术领域中，球墨铸铁传统的正火工艺是将铸件装入热处理炉，加热到860℃至920℃，使铸件热透，并进行奥氏体化的转变，然后出炉风冷、空冷或适当喷雾冷却，有的球墨铸铁件还要经560℃至600℃的回火处理。用这种正火工艺可以生产出我国颁布的标准GB1348-78中QT70-2和QT80-2牌号的珠光体球墨铸铁。但存在的问题是：需要高温热处理炉;消耗能源多;需要装炉、出炉的高温操作及辅助设备;工序多。而且对目前所使用的高温加热炉，人们总是希望多装铸件，结果会造成在炉中四周的铸件直接受到炉壁的高温辐射，加热快;而在中间的铸件则依靠间接加热，升温慢。同一炉铸件要按加热慢的铸件执行同一个规范，这就多消耗了一部分能量。

在国内，有的将断面尺寸70毫米以下的球墨铸件在浇注后高温落砂，将铸件放在空气中自然冷却的方法，叫余热正火。但是用这种方法不能生产断面尺寸80毫米以上的球墨铸铁件，也不能生产高牌号的珠光体球墨铸铁件。因为高温开箱落砂，铸件上会残留不均匀的砂层，在空气中冷却慢，会使珠光体量减少且粗化。

为了弥补以上存在的问题和不足之处，本发明的任务是利用球墨铸铁件浇注后在高温落砂，寻求经济而有效的控制冷却的方法，实现正火的目的，生产高牌号的珠光体球墨铸铁件。

本发明的任务是通过如下方式来完成的：

1）以铸件在浇注后的高温开箱代替装入热处理炉重新加热。断面尺寸在30毫米以上的球墨铸铁件是用1280℃至1340℃的铁水往砂型中浇注的，最初降温较快，散发出来的热量将砂型加热，随后降温就变慢，降至900℃的时间，随铸件断面尺寸的增加而延长，可以从10分钟延长至60分钟，这使得将铸件在930℃至850℃开箱落砂的操作工艺容易控制。

2）利用水浴控冷，加速奥氏体的共析转变，增加珠光体量并细化珠光体，以达到正火的目的。水是热处理车间用得最普遍，最经济的淬火介质。但是水的冷却特性是工件在300℃左右时，冷却能力最强，从500℃以上，随着工件温度的提高，水的淬火冷却能力急剧降低。但比风冷快，这正好适合于正火获得珠光体的要求。将浇注后冷却到930℃至850℃开箱落砂的球墨铸铁件放入水池中冷却到650℃至750℃及时将铸件从水池中取出，放在空气中自然冷却。可用于断面尺寸是30至150毫米，重量是5至500公斤的球墨铸铁件的正火，可以生产出QT70-2和QT80-2牌号的珠光体球墨铸铁件。

本发明的效果是，由于在正火工艺过程中取消了高温加热炉重新加热，简化生产工序，从而省去了用于正火的能耗消耗，经济效益显著。对断面尺寸大重量大的铸件，因加热耗能多，经济效益更为显著。

球墨铸铁标准（GB1348-78）