专利名称：免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合金材料的热处理新工艺，它适用于低合金耐磨铸钢的生产。
背景技术：
在此之前，低合金耐磨铸钢的热处理工艺是将铸件加热到高温(850～1050℃，视合金的种类而定)，并保温一定时间(一般1～6小时，视铸件壁厚而定)后淬入油中或水中，最后进行低温(200～300℃)回火。从上述的热处理工艺可以看出，合金材料的高温热处理要花费大量的能源和劳动力，并且大大缩短设备的使用寿命和增加金属表面的氧化，所以合金材料的热处理成本一般占铸件总成本的20～35％。众所周知，铸造和热处理是机械行业的能源消耗大户，节能降耗更具重要意义。
发明内容
本发明解决了现有技术中合金热处理必须采用高温，造成能耗高的缺陷，提供一种能耗低、机械性能高的免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺。
本发明的技术方案如下免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺，其工艺步骤如下(a)将熔炼合格的钢水注入铸型中，控制铸件的凝固温度；(b)当铸件的温度降至一定值时，从铸型中取出铸件，淬入水中；
(c)当铸件温度降至100℃以下时，将铸件从水中取出；(d)然后在200～300℃温度下回火。
由于在本发明的合金中添加了微量或少量的硼、钛或钒等合金元素，使合金在热处理过程中的C曲线大大右移，而且由单C曲线变成双C曲线，为水淬获得贝氏体组织创造必要条件。且合金中加入的硼、钛等合金元素，也是晶粒细化剂，为获得均匀、完全的贝氏体创造充分的条件。本发明工艺的低合金耐磨铸钢不通过高温热处理，直接利用合金在铸造过程中的余热淬火，合金的金相组织为下贝氏体，冲击韧性(ak)≥60J/cm2，硬度(HRC)≥45，可以大幅度降低能耗和劳动力，降低生产成本20％以上，可以减少金属材料的损耗，避免合金材料在高温热处理过程中的氧化烧损，减少热处理对环境的污染(特别是采用燃油炉作业时)，可以省去高温热处理设备，大大改善工人的劳动条件；大大缩短铸件的生产周期，大幅度提高劳动生产率。铸件只要经过低温(200～300℃)回火即可，而且材料的机械性能与有高温热处理的相近。
具体实施例方式本发明的免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺具体步骤如下(a)将熔炼合格的钢水注入铸型中，控制铸件的凝固温度；在熔炼合格的钢水中含有能使热处理C曲线大大右移的元素，所述的微量或少量元素是硼或钛或钒或它们中的一种或一种以上；微量或少量元素的添加量占钢水的重量百分数为硼的加入量在0.003-0.004％，钛的加入量在0.2-0.4％，钒的加入量在0.2-0.6％。
(b)当铸件的温度降至900～850℃时，从铸型中取出铸件，淬入水中。根据铸件的壁厚不同以及铸型冷却速度的不同，控制铸件下水前的温度在900～850℃之间最合适。
(c)当铸件温度降至100℃以下时，将铸件从水中取出。
(d)然后在200～300℃温度下回火。
权利要求
1.一种免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺，其特征在于，其工艺步骤如下(a)将熔炼合格的钢水注入铸型内，控制铸件的凝固温度；(b)当铸件的温度降至900～850℃时，从铸型中取出铸件，淬入水中；(c)当铸件温度降至100℃以下时，将铸件从水中取出；(d)然后在200～300℃温度下回火。
2.根据权利要求1所述的免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺，其特征在于在熔炼合格的钢水中加入能使热处理C曲线大大右移的元素，所述的微量或少量元素是硼或钛或钒或它们中的一种或一种以上；微量或少量元素的添加量占钢水的重量百分数为硼的加入量在0.003-0.004％，钛的加入量在0.2-0.4％，钒的加入量在0.2-0.6％。
3.根据权利要求1所述的免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺，其特征在于在步骤(b)中铸件的入水温度控制在900～850℃左右最合适。
全文摘要
一种免高温热处理低合金耐磨铸钢的制备工艺，它是一种能耗低、机械性能高的低合金耐磨铸钢。本发明在合金配料中加入微量或少量能使热处理C曲线大大右移的元素。将熔炼合格的钢水注入铸型中，控制铸件的凝固温度，当铸件的温度降至一定值时，从铸型中取出铸件，淬入水中；温度降至100℃以下时，将铸件从水中取出；在200～300℃温度下回火。本发明去掉了高温热处理，可以大量节约电能或燃油；可以省去高温热处理设备；大大改善工人的劳动条件；避免合金材料在高温热处理过程中的氧化烧损；大大缩短铸件的生产周期，大幅度提高劳动生产率。可以减少金属材料的损耗；减少热处理对环境的污染。
文档编号C21D1/18GK1667136SQ20051001847
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月25日 优先权日2005年3月25日
发明者张茂勋 申请人:福州大学