一种铸钢件表面质量处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸钢件表面质量处理技术领域，特别涉及一种铸钢件表面质量处理工
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【背景技术】
[0002]铸钢件浇注打箱后需要进行去除浇注系统、冒口等多余材料割除处理，质量热处理和机械加工等一系列的处理工艺，使最终成品铸钢件的质量符合结构、尺寸和机械性能等各项要求。对于大型铸钢件，需要去除材料的部位较大，去除材料部位的铸件表面积也较大。现有技术中，一般铸钢件打箱后为防止厚大铸件冷却不均匀而发生开裂需尽快采用割枪初步将多余材料割除，然后对铸件进行淬火、回火等质量热处理工艺，本过程中，为防止割除过量，一般割除部件需预留20— 40mm的余量，质量热处理后再对铸件的割除余量采用碳弧气刨的方法去除铸钢件表面多余金属及杂物。此方法所采用的设备是碳弧气刨机，连接碳弧气刨机的气刨枪上安装一定尺寸的碳棒，在碳棒和铸件表面金属接触的瞬间即产生高温电弧，使表面金属熔化，气刨枪里的压缩空气将熔化的金属液体吹走。如此，按照一定的操作步骤，一层一层地进行气刨，从而达到去除铸件表面多余金属的目的。但是，仍会有部分金属因为没达到熔化温度而残留在铸件表面，这层金属从高温冷却下来后，在某种程度上，相当于该表层金属经历了一个从高温到低温的快速冷却过程，如同经历了一个正火或淬火的过程。铸件表面的气刨区域硬度提高，大大高于经过质量热处理后的铸件本体表面硬度，即形成了气刨硬化。经过测量，气刨硬化层的深度为0.5~2.5mm。该硬化层如果不去除掉，不仅影响铸件表面性能，而且如果该硬化层分布在机械加工面上，往往导致加工困难，容易损坏加工刀具，影响加工效率和加工质量，增加了加工成本。
[0003]为消除上述气刨硬化层传统的解决办法是使用砂轮机铲磨硬化层以便于后续的机械加工。对于大型铸钢件，这种气刨硬化层区域相对较多，面积较大且表面不平整，区域不规则，只能采用人工铲磨的方法进行，要将所有凹凸不平的硬化层铲磨干净，需要花费很大的人力和物力，效率低下。尤其是低合金钢和高合金钢的气刨硬化层硬度高，铲磨更为困难。一般中、大型铸钢件，按每班次2~3人，3班制，需要铲磨2~3天，使用JB180-6-22-A-24P-80砂轮机的砂轮片，需耗费砂轮片144~216片。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术中铸钢件表面质量处理工艺存在的问题，提供一种操作简单，易于控制的铸钢件表面质量处理工艺。
[0005]本发明的目的是这样实现的，一种铸钢件表面质量处理工艺，所述铸钢件浇注出炉打箱后依次进行如下处理过程:A)局部初切割铸钢件表面多余的金属材料及杂物；B)对铸件整体进行淬火及回火质量热处理使铸件的整体机械性能符合铸件产品的使用要求:C)采用碳弧气刨的方式进一步去除铸钢件表面多余金属材料层；D)检测铸钢件未进行碳弧气刨部位的硬度和碳弧气刨部位的硬度，根据硬度检测结果，采用表面回火工艺对铸钢件表面进行热处理，以降低铸钢件表面气刨层的硬度，所述回火工艺中将铸件装炉后以60—I10C /h的速度升温至580— 680°C，保温O— 3小时，然后将铸件以60 — 110°C /h的降温速度降至260— 300°C，出炉空冷；E)对铸钢件进行机械加工使铸件的结构尺寸符合铸件成品的要求。
[0006]采用本发明的铸钢件表面质量处理工艺，铸钢件经初步切割、质量热处理和碳弧气刨后采用适当的回火工艺，局部降低铸钢件的气刨硬化层的硬度，使其与铸钢件本体硬度相近，并且不影响铸钢件本体的硬度，经过局部热处理后的铸钢件可直接进行机械加工工序，省略了气刨硬化层打磨过程，既节约人力，又节约铸件处理的时间，缩短铸件质量处理的生产周期。
[0007]为保证铸钢件进行局部热处理不影响铸件本体的硬度性能，所述步骤D)中的回火保温温度比步骤B)中的回火保温温度低10 — 30°C。
[0008]为精确控制回火保温时间，所述步骤D)中，在铸钢件的前、后、左、右部位分别设置测温托偶，回火保温时，当各测温托偶温度均达到保温温度时，结束保温。
[0009]作为本发明的优选方案，所述铸钢件为低碳钢铸件，铸钢件经过局部碳弧气刨后，气刨硬化层硬度为320~420HB，铸钢件质量热处理后的正常本体硬度为160~230HB ;铸钢件装炉后，以110°C /h的升温速度，将铸钢件升温至580°C，然后以110°C /h的速度降温至300 °C，出炉空冷。
[0010]作为本发明的另一优选方案，所述铸钢件为低合金钢铸件，铸钢件经过局部碳弧气刨后，气刨硬化层硬度为360~480HB，铸钢件质量热处理后的正常本体硬度为180-280HB ;铸钢件装炉后，以80°C /h的升温速度，将铸钢件升温至640°C，然后以80°C /h的速度降温至280°C，出炉空冷。
[0011]作为本发明的另一优选方案，所述铸钢件为高合金钢铸件，铸钢件经过局部碳弧气刨后，气刨硬化层硬度为380~500HB，铸钢件质量热处理后的正常本体硬度为200-260HB ;铸钢件装炉后，以60°C /h的升温速度，将铸钢件升温至680°C，然后以60°C /h的速度降温至260°C，出炉空冷。
【具体实施方式】
[0012]为进一步说明本发明，下面以具体实施例详细说明本发明。
[0013]实施例1
本实施例的铸钢件表面质量处理工艺中处理的铸钢件为低碳钢，该铸钢件的材料组份及质量百分含量为:C:0.20-0.35，Si ( 0.60，Mn:0.5-1.20，P 彡 0.05，S 彡 0.03，Cr彡0.20，Mo彡0.25，V彡0.10，Ni彡0.5，其余为铁。铸钢件浇注出炉打箱后依次进行如下处理过程:A)采用割枪局部初切割铸钢件表面浇道、冒口等多余的金属材料及杂物；B)对铸件整体进行淬火及回火质量热处理使铸件的整体机械性能符合铸件产品的使用要求:C)采用碳弧气刨的方式进一步去除铸钢件表面多余金属材料层；D)检测铸钢件未进行碳弧气刨部位的正常本体的硬度160~230HB和碳弧气刨部位的硬化层硬度为320~420HB，根据硬度检测结果，采用表面回火工艺对铸钢件表面进行热处理，以降低铸钢件表面气刨层的硬度，该回火工艺中将铸钢件装炉后以110°C /h的速度升温至580°C，然后将铸件以IlO0C /h的降温速度降至300°C，出炉空冷；本步后对该铸钢件的气刨区进行硬度检测，结果为230— 250HB，能够满足机械加工的要求；最后对铸钢件进行机械加工使铸件的结构尺寸符合铸件成品的要求。
[0014]实施例2
本实施例的铸钢件表面质量处理工艺中