专利名称：中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及铬合金铸钢及铬合金铸铁淬火的热处理工艺，尤其涉及一种中铬 多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺。 技术背景-
铬合金铸球、铸段是广泛应用于水泥、火电、磁粉、选矿等粉体工程的一种 研磨介质，为了提高铬合金铸球、铸段的硬度、韧性、耐蚀等综合机械性能，降 低在使用中的消耗，各生产企业及科研单位均在不但地探索和研发新工艺，因此 选择合适的热处理工艺是提高铬合金铸球、铸段的关键。
目前，国内外生产的铬系合金铸球、铸段分为三种高铬合金铸球、铸段，
中铬合金铸球、铸段，低铬合金铸球、铸段。中国专利200410041736X公布了高 铬合金铸球油淬工艺，通过该工艺处理后的高铬合金铸球、铸段，硬度高，但产 品性能不稳定，且高铬合金铸球、铸段的合金含量高，成本高，铬资源消耗大； 低铬合金铸球、铸段合金含量低，成本低，但产品硬度低，冲击韧性低，综合机 械性能较差，用户使用成本高；中铬合金铸球、铸段成本适中，但目前国内外均 只是对产品进行一次低温回火处理，铸态组织得不到改变，其硬度、韧性、抗磨 损等综合机械性能均不够理想。为此，须寻求一种新的热处理技术，以提高中铬 合金铸球、铸段的硬度、冲击韧性及综合机械性能、降低生产成本，节约合金资 源。
发明内容
本发明的目的是为了弥补己有缺陷的不足，提供了一种适用于中铬多元合金 铸球、铸段的油淬热处理工艺，采用该工艺处理的中铬多元合金铸球、铸段其硬 度高、韧性及综合性能好，性价比高，不仅为国家节约大量的铬合金资源，也为 用户降低了运行成本。
本发明是通过以下技术方案来实现的
一种中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，所述中铬多元合金铸球、铸
4段中含有组成成份的重量百分比为-
C: 1.7-3.1， Si: 0.3-1.0， Mn: 0.3-1.0，Cr: 5-10，S:《0.09 ，
P:《0.08，基质为铁；其特征在于所述中铬多元合金铸球、铸段采用油淬 热处理工艺，其具体工艺步骤包括
a. 将刚从铸模中取出的铸态中铬多元合金铸球、铸段定量装入专用淬火框 中，而后放于淬火炉内进行加热，加热至930-105(TC后，保温1.5小时 -3. 5小时；
b. 将加热保温后的中铬多元合金铸球、铸段倒进淬火摇床内，然后随淬火摇 床沉入淬火油中，随着淬火摇床的上下运动和摇动，使铸球、铸段滚动自 如，并不断搅拌油池；
c. 待中铬多元合金铸球、铸段表面温度降到100-25(TC时，产品离开油池， 终止油冷,并将产品倒进铁桶内；
d. 待铁桶盛满后，将中铬多元合金铸球、铸段放入回火炉进行回火处理，加 热至180-450'C，并保温6小时-10小时后出炉，放入保温坑进行缓冷；
e. 中铬多元合金铸球、铸段进入保温坑的保温时间应不小于6小时，而后出 坑堆放。
所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于所述的淬火
油为等温淬火油，淬火油在40。C时的运动粘度40-120m m2/s，闪点在170-240 。C，油温控制在50-130。C。
所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于所述的油温 控制在50-130°C。
所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于所述的中铬
多元合金铸球、铸段定量装入专用淬火框中，而后放于淬火炉内进行加热，加热 过程中采取阶梯式加热方法。
所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于回火炉中， 在加热至设定的回火温度点后，回火炉内温差波动应小于l(TC。
所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于所述的中铬 多元合金铸球、铸段在生产过程中使用钇基重稀土变质剂处理的。
所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于所述中铬多元合金铸球、铸段入淬火炉时的炉温应《45(TC。
所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于所述的中铬 多元合金铸球、铸段从淬火炉内出炉到沉入油池的时间控制在2分钟以内。
为确保油淬中铬多元合金铸球、铸段的均匀性，本发明釆用了专用工装和全 工艺过程的自动化控制技术，严格控制炉内温度、各温区保温时间、油温、产品 表面温度及淬火时间的最佳参数，使铸球、铸段在淬火时滚动自如，均匀冷却。 采用了板式热交换器强冷方式，将油温控制在工艺允许范围内，而且配备了油质 检测系统，保证了淬火油的最佳技术参数。
本发明的优点是
1. 采用本发明可实现中铬多元合金铸球、铸段油淬，解决了中铬多元合金铸球、 铸段铸态使用质量欠佳问题。
2. 采用本发明处理的中铬多元合金铸球、铸段各项技术指标均创下了新的世界 先进水平，其中产品无裂纹，硬度达62 — 66HRC，抗疲劳冲击寿命高达30000 次以上，心部与表面硬度差《2HRC。
3. 采用本发明处理的中铬多元合金铸球、铸段质量指标与高铬合金铸球、铸段 同等，但成本与高铬合金铸球、铸段相比降低了 10%。
4. 釆用本发明处理的中铬多元合金铸球、铸段与现有公知的直接回火技术处理 的中铬多元合金铸球、铸段相比，硬度提高10 — 15服C，韧性提高100%以上， 抗疲劳冲击寿命提高150%以上，使用消耗下70%以上，碎球率极低。
5. 采用本发明处理的中铬多元合金铸球、铸段使用成本低，性价比高。
6. 采用本发明适用于C120以下的中铬多元合金铸球、铸段在油介质中淬火处 理。
7. 采用本发明适用于各种高温加热炉淬火处理。
附图为本发明中淬火框的示意图。
具体实施例方式
一种中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，所述中铬多元合金铸球、铸 段中含有组成成份的重量百分比为
C: 1.7—3.1， Si: 0.3-1.0， Mn: 0.3—1.0， Cr: 5—10， S:《0.09 ，P:《0.08，基质为铁；Mo Ni Nb Cu Y B V Ti为微量；
a. 将铸态中铬多元合金铸球、铸段定量装入专用淬火框中，而后放于淬火炉 内进行加热，加热至930—105(TC后，保温1.5小时-3.5小时；
b. 将加热保温后的中铬多元合金铸球、铸段倒进淬火摇床内，然后随淬火摇 床沉入淬火油中，随着淬火摇床的上下运动和摇动，使铸球、铸段滚动自 如，并不断搅拌油池；
在油淬过程中淬火油的运动粘度控制在40-120m mVs(油温在40'C时的 运动粘度)，闪点(开口)控制在170-240°C，油温控制在50-130°C，当 中铬多元合金铸球、铸段入油之前，应先对淬火油进行加热，当油温高于 工艺要求的温度时，板式水冷热交换器自动开启，对油进行强冷，当油温 低于工艺要求的温度时，板式水冷热交换器自动停止；
c. 待中铬多元合金铸球、铸段表面温度降到100-25(TC时，产品离开油池， 终止油冷，终止油冷，并将产品倒进铁桶内；
d. 待铁桶盛满后，放入回火炉进行回火处理，将中铬多元合金铸球、铸段， 加热至180-450°C (炉内温差波动应小于5°C)，并保温6小时-10小时后 出炉，放入保温坑进行缓冷。
e. 中铬多元合金铸球、铸段进入保温坑的保温时间应大于等于6小时，而后 出坑堆放。
f. 为确保淬火油的质量，对新采购的淬火油要进行检测，对在用淬火油采取 定期检测。
所述的装铸球、铸段的淬火框1是铸造而成的耐热钢，其外形为长方体，四 周侧板4和底板5均设有换气孔2，淬火框1中间位置设有换热器3，换热器3 为钢块，通过焊接的方式使换热器3与淬火框1底部连接，换热器3四周和顶部 设有镂空的换热孔2，从而使热气流能充分对流，产品受热均匀，升温快。
权利要求
1、一种中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，所述中铬多元合金铸球、铸段中含有组成成份的重量百分比为C1.7-3.1，Si0.3-1.0，Mn0.3-1.0，Cr5-10，S≤0.09，P≤0.08，基质为铁；其特征在于所述中铬多元合金铸球、铸段采用油淬热处理工艺，其具体工艺步骤包括a.将刚从铸模中取出的铸态中铬多元合金铸球、铸段定量装入专用淬火框中，而后放于淬火炉内进行加热，加热至930-1050℃后，保温1.5小时-3.5小时；b.将加热保温后的中铬多元合金铸球、铸段倒进淬火摇床内，然后随淬火摇床沉入淬火油中，随着淬火摇床的上下运动和摇动，使铸球、铸段滚动自如，并不断搅拌油池；c.待中铬多元合金铸球、铸段表面温度降到100-250℃时，产品离开油池，终止油冷，并将产品倒进铁桶内；d.待铁桶盛满后，将中铬多元合金铸球、铸段放入回火炉进行回火处理，加热至180-450℃，并保温6小时-10小时后出炉，放入保温坑进行缓冷；e.中铬多元合金铸球、铸段进入保温坑的保温时间应不小于6小时，而后出坑堆放。
2、 根据权利要求1所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在 于所述的淬火油为等温淬火油，淬火油在4(TC时的运动粘度40-120mm7s, 闪点在170-240°C，油温控制在50-130°C。
3、 根据权利要求2所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在 于所述的油温控制在50-130。C。
4、 根据权利要求1所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在 于所述的中铬多元合金铸球、铸段定量装入专用淬火框中，而后放于淬火 炉内进行加热，加热过程中采取阶梯式加热方法。
5、 根据权利要求1所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在 于回火炉中，在加热至设定的回火温度点后，回火炉内温差波动应小于IO 。C。
6、 根据权力要求1所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在 于所述的中铬多元合金铸球、铸段在生产过程中使用钇基重稀土变质剂处 理的。
7、 根据权力要求1所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在于所述中铬多元合金铸球、铸段入淬火炉时的炉温应《45(TC。
8、 根据权力要求1所述的中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，其特征在 于所述的中铬多元合金铸球、铸段从淬火炉内出炉到沉入油池的时间控制 在2分钟以内。
全文摘要
本发明公开了一种中铬多元合金铸球、铸段油淬热处理工艺，包括有成分为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，将铸态中铬多元合金铸球、铸段加热至930-1050℃，并保温1.5小时-3.5小时后进行油冷处理，待中铬多元合金铸球、铸段表面温度降到100-250℃时，产品离开油池，终止油冷，并将产品倒进铁桶内，待铁桶盛满后放入回火炉进行回火处理。本发明解决了中铬多元合金铸球、铸段铸态使用质量欠佳问题，而且产品无裂纹，提高了硬度、韧性、抗疲劳冲击寿命，消耗下降，碎球率低，为国家节约大量的铬合金资源，也为用户降低了运行成本。
文档编号C21D1/58GK101643825SQ20091014480
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者周元行 申请人:宁国市南洋铁球有限公司