一種串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法及其處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬鑄造、熱處理技術領域，尤其涉及一種高錳鋼鑄件的熱處理方法，還涉及一種該方法的處理裝置。
【背景技術】
[0002]高錳鋼鑄件經余熱水韌處理后，耐磨性能會增強，但余熱水韌處理質量將直接影響高錳鋼鑄件的使用壽命。由于單件高錳鋼鑄件余熱水韌處理需加熱保溫等工序，因而生產周期長，生產成本高，因此目前高錳鋼鑄件采用多件串聯澆注余熱水韌處理，將鑄件加熱到1000°C~1100°C，保溫后水冷，使溶解于奧氏體中碳化物來不及析出，得到單一奧氏體組織，使得鑄件的耐磨性能大大增強。存在的問題是由于余熱水韌處理時多件高錳鋼鑄件串聯緊靠在一起，尤其是壁厚達到10mm的高錳鋼鑄件，散熱條件差且散熱很不均勻，在余熱水韌處理時高錳鋼鑄件容易產生裂紋缺陷，鑄件廢品率高，工作效率低，增加生產成本；同時無法獲得單一的奧氏體組織，高錳鋼鑄件無法滿足使用性能要求，高錳鋼鑄件的使用壽命大打折扣。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法，高錳鋼鑄件得到單一奧氏體組織，減少裂紋缺陷，降低生產成本，提高生產效率。
[0004]一種串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法，按以下步驟具體進行:
步驟SlOl鋼水熔煉時，碳含量控制在0.9%?1.0%之間，從而減少在凝固過程中碳化物的析出；
步驟S102鋼水出鋼后，向鋼包中加入一定量的粒度在8?20mm左右的鈦合金，增加結晶晶核，以細化鑄態(tài)組織晶粒；
步驟S103 將余熱水韌處理水池放滿水，且保持循環(huán)進水，水溫在鑄件入水前不大于30°C，鑄件入水后溫度不大于60°C，以保證獲得單一的奧氏體組織；
步驟S104 澆注溫度為1420°C ~1450°C，澆注后保溫2.0?3.0h,行車將串聯的高錳鋼鑄件連同砂芯一起吊起浸入余熱水韌處理水池中，使得水沒過砂芯上端面；
步驟S105 起吊設備往復移動高錳鋼鑄件并攪動水池，移動速度為0.4m/s?0.6m/s左右，保持池中水溫均勻，從而鑄件各部位冷卻速度也較均勻，高錳鋼鑄件在池中冷卻
0.5h?lh，將其吊出水池，完成余熱水韌處理。
[0005]進一步的，所述步驟S102中鈦合金的加入量為0.05%?0.15%。
[0006]進一步的，所述步驟S105中起吊設備為行車、懸臂吊或者移動小車。
[0007]本發(fā)明還提供一種適用上述串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法的裝置，包括余熱水韌處理水池、溫度傳感器、電控裝置和循環(huán)水泵，在所述水池的池壁四周及池底均設溫度傳感器，溫度傳感器與電控裝置電氣連接；在溫度傳感器的旁邊開設進水孔，進水管一端連接進水孔，另一端連接循環(huán)水泵，循環(huán)水泵與電控裝置電氣連接，經過處理的清水通過溫度傳感器及電控裝置的控制，實現對水池中水溫的精確均勻調節(jié)。
[0008]進一步的，在所述的進水孔上設引流帽，池底的集水帽上環(huán)設與池底面呈45°的噴射孔，清水由底部斜向上噴射而出，充分地擾動池底的水；池壁的集水帽沿中心軸線開設喇叭狀噴射孔，橫向地加快鑄件表面的熱交換，保證鑄件各個部分冷卻趨于一致。
[0009]與現有技術相比，優(yōu)點是該水韌處理方法的步驟銜接有序，保證串聯澆注高錳鋼鑄件在余熱水韌處理后得到單一奧氏體組織，滿足了高錳鋼鑄件的使用性能要求，并且在余熱水韌處理過程中鑄件不開裂，而且相比常規(guī)余熱水韌處理方法，降低了工藝復雜性、提高了生產效率，降低了生產成本。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明十塊串聯澆注高錳鋼襯板鑄件余熱水韌處理裝置的結構示意圖。
[0012]圖中:1-水池、2-集水帽、3-溫度傳感器、4-鑄件。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014]本實施例為了說明本發(fā)明的余熱水韌處理方法，以10mm厚的串聯澆注的高錳鋼襯板鑄件為例詳細闡述本發(fā)明方法的實踐應用。十塊高錳鋼襯板鑄件串聯澆注工藝方案如圖1所示。
[0015]該高錳鋼襯板鑄件的具體參數如下:
鑄件材質:ZGMn 13-4
鑄件最大外形尺寸:915mmX800mm 鑄件壁厚:100mm 鑄件毛坯重量:570kg
該串聯澆注的高錳鋼鑄件余熱余熱水韌處理的技術方案的具體實施步驟如下:
步驟SlOl鋼水熔煉時，碳含量控制在0.9%?1.0%之間，從而減少在凝固過程中碳化物的析出；
步驟S102鋼水出鋼后，向鋼包中加入一定量的粒度在15_左右的鈦合金，鈦合金的加入量為0.10%ο增加結晶晶核，以細化鑄態(tài)組織晶粒；
步驟S103 將余熱水韌處理水池放滿水，且保持循環(huán)進水，水溫在鑄件入水前不大于30°C，鑄件入水后溫度不大于60°C，以保證獲得單一的奧氏體組織；
步驟S104 澆注溫度為1420°C ~1450°C，澆注后保溫2.5h，行車將串聯的高錳鋼鑄件連同砂芯一起吊起浸入余熱水韌處理水池中，使得水沒過砂芯上端面；
步驟S105 選用行車、懸臂吊或者移動小車作為起吊設備，起吊設備往復移動高錳鋼鑄件并攪動水池，移動速度大約在0.5m/s左右，保持池中水溫均勻，從而鑄件各部位冷卻速度也較均勻，高錳鋼鑄件在池中冷卻0.5h?lh，將其吊出水池，完成余熱水韌處理。
[0016]本發(fā)明還提供一種適用串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法的裝置，包括余熱水韌處理水池1、溫度傳感器3、電控裝置(圖中未標出)和循環(huán)水泵(圖中未標出)，在所述水池的池壁四周及池底均設溫度傳感器，溫度傳感器與電控裝置電氣連接；在溫度傳感器的旁邊開設進水孔，進水管一端連接進水孔，另一端連接循環(huán)水泵，循環(huán)水泵與電控裝置電氣連接，經過處理的清水通過溫度傳感器及電控裝置的控制，實現對水池中水溫的精確均勻調節(jié)。
[0017]在所述的進水孔上設引流帽2，池底的集水帽上環(huán)設與池底面呈45°的噴射孔，清水由底部斜向上噴射而出，充分地擾動池底的水；池壁的集水帽沿中心軸線開設喇叭狀噴射孔，橫向地加快鑄件4表面的熱交換，保證鑄件各個部分冷卻趨于一致。
【主權項】
1.一種串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法，其特征在于按以下步驟具體進行: 步驟SlOl鋼水熔煉時，碳含量控制在0.9%?1.0%之間，從而減少在凝固過程中碳化物的析出； 步驟S102鋼水出鋼后，向鋼包中加入一定量的粒度在8?20mm左右的鈦合金，增加結晶晶核，以細化鑄態(tài)組織晶粒； 步驟S103 將余熱水韌處理水池放滿水，且保持循環(huán)進水，水溫在鑄件入水前不大于30°C，鑄件入水后溫度不大于60°C，以保證獲得單一的奧氏體組織； 步驟S104 澆注溫度為1420°C ~1450°C，澆注后保溫2.0?3.0h,行車將串聯的高錳鋼鑄件連同砂芯一起吊起浸入余熱水韌處理水池中，使得水沒過砂芯上端面； 步驟S105 起吊設備往復移動高錳鋼鑄件并攪動水池，移動速度為0.4m/s?0.6m/s左右，保持池中水溫均勻，從而鑄件各部位冷卻速度也較均勻，高錳鋼鑄件在池中冷卻0.5h?lh，將其吊出水池，完成余熱水韌處理。2.根據權利要求1所述的串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法，其特征在于所述步驟S102中鈦合金的加入量為0.05%?0.15%。3.根據權利要求1所述的串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法，其特征在于所述步驟S105中起吊設備為行車、懸臂吊或者移動小車。4.一種適用如權利要求1至3中任一項所述方法的裝置，其特征在于包括余熱水韌處理水池(1)、溫度傳感器(3)、電控裝置和循環(huán)水泵，在所述水池的池壁四周及池底均設溫度傳感器，溫度傳感器與電控裝置電氣連接；在溫度傳感器的旁邊開設進水孔，進水管一端連接進水孔，另一端連接循環(huán)水泵，循環(huán)水泵與電控裝置電氣連接。5.根據權利要求4所述的串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法，其特征在于在所述的進水孔上設引流帽(2)，池底的集水帽上環(huán)設與池底面呈45°的噴射孔；池壁的集水帽沿中心軸線開設喇叭狀噴射孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種串聯澆注高錳鋼鑄件余熱水韌處理方法及其處理裝置，屬于金屬鑄造、熱處理技術領域。該方法包括優(yōu)點是該水韌處理方法的步驟銜接有序，保證串聯澆注高錳鋼鑄件在余熱水韌處理后得到單一奧氏體組織，滿足了高錳鋼鑄件的使用性能要求，并且在余熱水韌處理過程中鑄件不開裂，而且相比常規(guī)余熱水韌處理方法，降低了工藝復雜性、提高了生產效率，降低了生產成本。
【IPC分類】C21C7/00, C21D6/00
【公開號】CN104894350
【申請?zhí)枴緾N201510291186
【發(fā)明人】邊敦亭, 胡黎輝, 沈自赴, 齊向陽, 劉飛
【申請人】馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月1日