[发明专利]贝氏体-马氏体汽车齿轮球墨铸铁的制备方法

摘要

贝氏体-马氏体汽车齿轮球墨铸铁的制备方法，它涉及一种汽车齿轮球墨铸铁的制备方法，本发明是要解决现有的汽车发动机齿轮材料20CrMnTi，其制备工艺复杂、成本高，且易产生疲劳裂纹的技术问题，制备方法如下：一、熔炼铁液；二、球化及孕育处理；三、等温淬火；四、高频表面淬火；五、回火热处理。本发明得到的贝氏体-马氏体汽车齿轮球墨铸铁，表面硬度为55～65HRC，抗拉强度为1100～1120MPa，冲击值为85～100J，旋转弯曲疲劳强度为560～600MPa，成本低于20CrMnTi20%，制备工艺操作简单，可取代低合金钢20CrMnTi应用于汽车发动机齿轮制备领域。

主权项

贝氏体‑马氏体汽车齿轮球墨铸铁的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：一、熔炼铁液：先按质量份数称取60~65份Q10生铁、25~30份球铁回炉料和10~15份废钢，然后按镍板的质量与Q10生铁、球铁回炉料和废钢总质量之比为（1.5~2.0）：100，按电解铜的质量与Q10生铁、球铁回炉料和废钢总质量之比为（0.6~1.0）：100，按钼铁的质量与Q10生铁、球铁回炉料和废钢总质量之比为（0.3~0.6）：100，称取镍板、电解铜和钼铁，然后将称取的Q10生铁、球铁回炉料、废钢、镍板、电解铜和钼铁加入到中频炉中，升温至温度为1500~1550℃，静置2~4min，出炉，得到铁液；二、球化及孕育处理：首先按球化剂的质量与Q10生铁、球铁回炉料和废钢的总质量之比为（1.5~1.7）：100，再按硅铁孕育剂的质量与Q10生铁、球铁回炉料和废钢的总质量之比为（0.7~0.9）：100、硅钡孕育剂的质量与Q10生铁、球铁回炉料和废钢的总质量之比为（0.08~0.15）：100，称取球化剂、硅铁孕育剂和硅钡孕育剂，然后将称取的球化剂放于浇注包的堤坝一侧，将称取的硅钡孕育剂均匀覆盖在球化剂上，在温度为1420~1450℃的条件下，保温0.4~0.6min完成球化及孕育，再将步骤一的铁液在浇注温度为1340~1390℃的条件下，进行浇注，浇注过程中随流加入称取的硅钡孕育剂，得到铸态球墨铸铁；三、等温淬火：将步骤二得到的铸态球墨铸铁装入热处理炉中，将炉温升温至温度为870~900℃，保温1.5~2h，然后在5s内将其移入温度为330~350℃的硝酸钾和硝酸钠的混合盐浴中，保温1~1.5h，再取出放入清水中漂洗去盐渍，得到基体组织为上贝氏体的球墨铸铁；四、高频表面淬火：将步骤三获得的基体组织为上贝氏体的球墨铸铁，以升温速率为190~210℃/s，升温至温度为870~900℃，然后取出空冷，再以升温速率为190~210℃/s，加热至温度为870~900℃，然后在5s内将其转移至质量浓度为4%~6%的NaCl溶液中进行淬火，最后用清水洗净，得到表面组织为马氏体、内部组织为上贝氏体的的球墨铸铁；五、回火热处理：将步骤四得到的表面组织为马氏体、内部组织为上贝氏体的的球墨铸铁放入箱式炉中，升温至180~220℃，保温1.5~2h，然后炉冷至室温，得到贝氏体‑马氏体汽车齿轮球墨铸铁。