專利名稱：中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉻合金鑄鋼及鉻合金鑄鐵淬火的熱處理工藝，尤其涉及一種中鉻 多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝。 技術(shù)背景-
鉻合金鑄球、鑄段是廣泛應(yīng)用于水泥、火電、磁粉、選礦等粉體工程的一種 研磨介質(zhì)，為了提高鉻合金鑄球、鑄段的硬度、韌性、耐蝕等綜合機(jī)械性能，降 低在使用中的消耗，各生產(chǎn)企業(yè)及科研單位均在不但地探索和研發(fā)新工藝，因此 選擇合適的熱處理工藝是提高鉻合金鑄球、鑄段的關(guān)鍵。
目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的鉻系合金鑄球、鑄段分為三種高鉻合金鑄球、鑄段，
中鉻合金鑄球、鑄段，低鉻合金鑄球、鑄段。中國專利200410041736X公布了高 鉻合金鑄球油淬工藝，通過該工藝處理后的高鉻合金鑄球、鑄段，硬度高，但產(chǎn) 品性能不穩(wěn)定，且高鉻合金鑄球、鑄段的合金含量高，成本高，鉻資源消耗大； 低鉻合金鑄球、鑄段合金含量低，成本低，但產(chǎn)品硬度低，沖擊韌性低，綜合機(jī) 械性能較差，用戶使用成本高；中鉻合金鑄球、鑄段成本適中，但目前國內(nèi)外均 只是對產(chǎn)品進(jìn)行一次低溫回火處理，鑄態(tài)組織得不到改變，其硬度、韌性、抗磨 損等綜合機(jī)械性能均不夠理想。為此，須尋求一種新的熱處理技術(shù)，以提高中鉻 合金鑄球、鑄段的硬度、沖擊韌性及綜合機(jī)械性能、降低生產(chǎn)成本，節(jié)約合金資 源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)己有缺陷的不足，提供了一種適用于中鉻多元合金 鑄球、鑄段的油淬熱處理工藝，采用該工藝處理的中鉻多元合金鑄球、鑄段其硬 度高、韌性及綜合性能好，性價比高，不僅為國家節(jié)約大量的鉻合金資源，也為 用戶降低了運(yùn)行成本。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，所述中鉻多元合金鑄球、鑄
4段中含有組成成份的重量百分比為-
C: 1.7-3.1， Si: 0.3-1.0， Mn: 0.3-1.0，Cr: 5-10，S:《0.09 ，
P:《0.08，基質(zhì)為鐵；其特征在于所述中鉻多元合金鑄球、鑄段采用油淬 熱處理工藝，其具體工藝步驟包括
a. 將剛從鑄模中取出的鑄態(tài)中鉻多元合金鑄球、鑄段定量裝入專用淬火框 中，而后放于淬火爐內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱至930-105(TC后，保溫1.5小時 -3. 5小時；
b. 將加熱保溫后的中鉻多元合金鑄球、鑄段倒進(jìn)淬火搖床內(nèi)，然后隨淬火搖 床沉入淬火油中，隨著淬火搖床的上下運(yùn)動和搖動，使鑄球、鑄段滾動自 如，并不斷攪拌油池；
c. 待中鉻多元合金鑄球、鑄段表面溫度降到100-25(TC時，產(chǎn)品離開油池， 終止油冷,并將產(chǎn)品倒進(jìn)鐵桶內(nèi)；
d. 待鐵桶盛滿后，將中鉻多元合金鑄球、鑄段放入回火爐進(jìn)行回火處理，加 熱至180-450'C，并保溫6小時-10小時后出爐，放入保溫坑進(jìn)行緩冷；
e. 中鉻多元合金鑄球、鑄段進(jìn)入保溫坑的保溫時間應(yīng)不小于6小時，而后出 坑堆放。
所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于所述的淬火
油為等溫淬火油，淬火油在40。C時的運(yùn)動粘度40-120m m2/s，閃點在170-240 。C，油溫控制在50-130。C。
所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于所述的油溫 控制在50-130°C。
所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于所述的中鉻
多元合金鑄球、鑄段定量裝入專用淬火框中，而后放于淬火爐內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱 過程中采取階梯式加熱方法。
所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于回火爐中， 在加熱至設(shè)定的回火溫度點后，回火爐內(nèi)溫差波動應(yīng)小于l(TC。
所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于所述的中鉻 多元合金鑄球、鑄段在生產(chǎn)過程中使用釔基重稀土變質(zhì)劑處理的。
所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于所述中鉻多元合金鑄球、鑄段入淬火爐時的爐溫應(yīng)《45(TC。
所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于所述的中鉻 多元合金鑄球、鑄段從淬火爐內(nèi)出爐到沉入油池的時間控制在2分鐘以內(nèi)。
為確保油淬中鉻多元合金鑄球、鑄段的均勻性，本發(fā)明釆用了專用工裝和全 工藝過程的自動化控制技術(shù)，嚴(yán)格控制爐內(nèi)溫度、各溫區(qū)保溫時間、油溫、產(chǎn)品 表面溫度及淬火時間的最佳參數(shù)，使鑄球、鑄段在淬火時滾動自如，均勻冷卻。 采用了板式熱交換器強(qiáng)冷方式，將油溫控制在工藝允許范圍內(nèi)，而且配備了油質(zhì) 檢測系統(tǒng)，保證了淬火油的最佳技術(shù)參數(shù)。
本發(fā)明的優(yōu)點是
1. 采用本發(fā)明可實現(xiàn)中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬，解決了中鉻多元合金鑄球、 鑄段鑄態(tài)使用質(zhì)量欠佳問題。
2. 采用本發(fā)明處理的中鉻多元合金鑄球、鑄段各項技術(shù)指標(biāo)均創(chuàng)下了新的世界 先進(jìn)水平，其中產(chǎn)品無裂紋，硬度達(dá)62 — 66HRC，抗疲勞沖擊壽命高達(dá)30000 次以上，心部與表面硬度差《2HRC。
3. 采用本發(fā)明處理的中鉻多元合金鑄球、鑄段質(zhì)量指標(biāo)與高鉻合金鑄球、鑄段 同等，但成本與高鉻合金鑄球、鑄段相比降低了 10%。
4. 釆用本發(fā)明處理的中鉻多元合金鑄球、鑄段與現(xiàn)有公知的直接回火技術(shù)處理 的中鉻多元合金鑄球、鑄段相比，硬度提高10 — 15服C，韌性提高100%以上， 抗疲勞沖擊壽命提高150%以上，使用消耗下70%以上，碎球率極低。
5. 采用本發(fā)明處理的中鉻多元合金鑄球、鑄段使用成本低，性價比高。
6. 采用本發(fā)明適用于C120以下的中鉻多元合金鑄球、鑄段在油介質(zhì)中淬火處 理。
7. 采用本發(fā)明適用于各種高溫加熱爐淬火處理。


附圖為本發(fā)明中淬火框的示意圖。
具體實施例方式
一種中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，所述中鉻多元合金鑄球、鑄 段中含有組成成份的重量百分比為
C: 1.7—3.1， Si: 0.3-1.0， Mn: 0.3—1.0， Cr: 5—10， S:《0.09 ，P:《0.08，基質(zhì)為鐵；Mo Ni Nb Cu Y B V Ti為微量；
a. 將鑄態(tài)中鉻多元合金鑄球、鑄段定量裝入專用淬火框中，而后放于淬火爐 內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱至930—105(TC后，保溫1.5小時-3.5小時；
b. 將加熱保溫后的中鉻多元合金鑄球、鑄段倒進(jìn)淬火搖床內(nèi)，然后隨淬火搖 床沉入淬火油中，隨著淬火搖床的上下運(yùn)動和搖動，使鑄球、鑄段滾動自 如，并不斷攪拌油池；
在油淬過程中淬火油的運(yùn)動粘度控制在40-120m mVs(油溫在40'C時的 運(yùn)動粘度)，閃點(開口)控制在170-240°C，油溫控制在50-130°C，當(dāng) 中鉻多元合金鑄球、鑄段入油之前，應(yīng)先對淬火油進(jìn)行加熱，當(dāng)油溫高于 工藝要求的溫度時，板式水冷熱交換器自動開啟，對油進(jìn)行強(qiáng)冷，當(dāng)油溫 低于工藝要求的溫度時，板式水冷熱交換器自動停止；
c. 待中鉻多元合金鑄球、鑄段表面溫度降到100-25(TC時，產(chǎn)品離開油池， 終止油冷，終止油冷，并將產(chǎn)品倒進(jìn)鐵桶內(nèi)；
d. 待鐵桶盛滿后，放入回火爐進(jìn)行回火處理，將中鉻多元合金鑄球、鑄段， 加熱至180-450°C (爐內(nèi)溫差波動應(yīng)小于5°C)，并保溫6小時-10小時后 出爐，放入保溫坑進(jìn)行緩冷。
e. 中鉻多元合金鑄球、鑄段進(jìn)入保溫坑的保溫時間應(yīng)大于等于6小時，而后 出坑堆放。
f. 為確保淬火油的質(zhì)量，對新采購的淬火油要進(jìn)行檢測，對在用淬火油采取 定期檢測。
所述的裝鑄球、鑄段的淬火框1是鑄造而成的耐熱鋼，其外形為長方體，四 周側(cè)板4和底板5均設(shè)有換氣孔2，淬火框1中間位置設(shè)有換熱器3，換熱器3 為鋼塊，通過焊接的方式使換熱器3與淬火框1底部連接，換熱器3四周和頂部 設(shè)有鏤空的換熱孔2，從而使熱氣流能充分對流，產(chǎn)品受熱均勻，升溫快。
權(quán)利要求
1、一種中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，所述中鉻多元合金鑄球、鑄段中含有組成成份的重量百分比為C1.7-3.1，Si0.3-1.0，Mn0.3-1.0，Cr5-10，S≤0.09，P≤0.08，基質(zhì)為鐵；其特征在于所述中鉻多元合金鑄球、鑄段采用油淬熱處理工藝，其具體工藝步驟包括a.將剛從鑄模中取出的鑄態(tài)中鉻多元合金鑄球、鑄段定量裝入專用淬火框中，而后放于淬火爐內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱至930-1050℃后，保溫1.5小時-3.5小時；b.將加熱保溫后的中鉻多元合金鑄球、鑄段倒進(jìn)淬火搖床內(nèi)，然后隨淬火搖床沉入淬火油中，隨著淬火搖床的上下運(yùn)動和搖動，使鑄球、鑄段滾動自如，并不斷攪拌油池；c.待中鉻多元合金鑄球、鑄段表面溫度降到100-250℃時，產(chǎn)品離開油池，終止油冷，并將產(chǎn)品倒進(jìn)鐵桶內(nèi)；d.待鐵桶盛滿后，將中鉻多元合金鑄球、鑄段放入回火爐進(jìn)行回火處理，加熱至180-450℃，并保溫6小時-10小時后出爐，放入保溫坑進(jìn)行緩冷；e.中鉻多元合金鑄球、鑄段進(jìn)入保溫坑的保溫時間應(yīng)不小于6小時，而后出坑堆放。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在 于所述的淬火油為等溫淬火油，淬火油在4(TC時的運(yùn)動粘度40-120mm7s, 閃點在170-240°C，油溫控制在50-130°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在 于所述的油溫控制在50-130。C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在 于所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段定量裝入專用淬火框中，而后放于淬火 爐內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱過程中采取階梯式加熱方法。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在 于回火爐中，在加熱至設(shè)定的回火溫度點后，回火爐內(nèi)溫差波動應(yīng)小于IO 。C。
6、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在 于所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段在生產(chǎn)過程中使用釔基重稀土變質(zhì)劑處 理的。
7、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在于所述中鉻多元合金鑄球、鑄段入淬火爐時的爐溫應(yīng)《45(TC。
8、 根據(jù)權(quán)力要求1所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，其特征在 于所述的中鉻多元合金鑄球、鑄段從淬火爐內(nèi)出爐到沉入油池的時間控制 在2分鐘以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中鉻多元合金鑄球、鑄段油淬熱處理工藝，包括有成分為C1.7-3.1，Si0.3-1.0，Mn0.3-1.0，Cr5-10，S≤0.09，P≤0.08，Mo Ni Nb Cu Y B V Ti微量，將鑄態(tài)中鉻多元合金鑄球、鑄段加熱至930-1050℃，并保溫1.5小時-3.5小時后進(jìn)行油冷處理，待中鉻多元合金鑄球、鑄段表面溫度降到100-250℃時，產(chǎn)品離開油池，終止油冷，并將產(chǎn)品倒進(jìn)鐵桶內(nèi)，待鐵桶盛滿后放入回火爐進(jìn)行回火處理。本發(fā)明解決了中鉻多元合金鑄球、鑄段鑄態(tài)使用質(zhì)量欠佳問題，而且產(chǎn)品無裂紋，提高了硬度、韌性、抗疲勞沖擊壽命，消耗下降，碎球率低，為國家節(jié)約大量的鉻合金資源，也為用戶降低了運(yùn)行成本。
文檔編號C21D1/58GK101643825SQ20091014480
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者周元行 申請人:寧國市南洋鐵球有限公司