低合金钢铸件的热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铸件的热处理工艺，具体涉及一种低合金钢铸件的热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 低合金钢铸件因具有高强度、高耐磨性等优点，逐步替代普通碳钢件，广泛应用于 铸造领域，尤其是ZG42CrMo、ZG35CrMo等材料，其强度是普通碳钢的2-3倍。在实际应用 中，需要合理选择低合金钢的强度、硬度及初性。目前，低合金钢铸件的热处理工艺一般采 用正火-浑火-回火，其中浑火介质用浑火油，其比例按重量比1 ;1〇,即1吨铸件放入10吨 浑火油，W保证浑火效果，浑火油使用一段时间之后，铸件的氧化粉末及介质油的碳化使浑 火油粘度增大、油量减少，必须补加新的浑火油，W致油浑费用高；另一方面，由于油浑容易 起火，带来安全隐患，浑火时产生大量的有害物质，对环境造成污染。常规的低合金钢回火 温度为550-56(TC，冷却方式采用在温度低于20(TC时出炉冷却，经上述热处理工艺处理的 低合金钢铸件初性较差，弯曲角度低于80°，无法满足高初性的需求，且上述冷却方式，在 铸件温度处于200-40(TC区间容易产生回火脆性，降低铸件的机械性能。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种低合金钢铸件的热处理工 艺，既满足铸件的强度和硬度需求，同时提高了铸件的初性，还降低了生产成本，减少了环 境污染。
[0004] 本发明的目的可通过W下的技术措施来实现：一种低合金钢铸件的热处理工 艺，所述低合金钢铸件含有C、Si、Mn、化和Mo,其质量百分组成为C :0.38-0. 43%、Si : 0. 30-0. 60 %、Mn ;0. 60-1. 20 %、Cr ;0. 80-1. 20 %、Mo ;0. 15-0. 30 %，所述热处理工艺包括：
[0005] 正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-89(TC，保温2. 5-3小时，出炉风 冷至室温；
[0006] 浑火；将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至850-87(TC，保温2. 5-3小时，出炉水 冷至室温；
[0007] 回火；将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至700-71(TC，保温2. 5-3小时，出炉空 冷至室温。
[0008] 本发明另外提供了经上述低合金钢铸件的热处理工艺所得铸件，其抗拉强度在 690-830MPa，弯曲角度为180°，硬度皿为220-250。
[0009] 本发明的低合金钢铸件的热处理工艺提高了低合金钢铸件的回火温度，并采用直 接出炉空冷的方式，处理后的低合金钢铸件既满足强度和硬度需求，同时提高了铸件的初 性；本发明的低合金钢铸件的热处理工艺之浑火步骤中使用水冷的方式，降低了生产成本， 减少了环境污染及安全隐患。
【具体实施方式】
[0010] 本发明实施例提供了一种低合金钢铸件的热处理工艺，其中，所述低合金钢铸 件含有 C、Si、Mn、Cr 和 Mo,其质量百分组成为 C ;0. 38-0. 43 %、Si ;0. 30-0. 60 %、Mn : 0. 60-1. 20%、Cr ;0. 80-1. 20%、Mo ;0. 15-0. 30%。
[0011] ZG42CrMo或与其材质相似的低合金钢铸件均适用于本发明实施例的低合金钢的 热处理工艺。
[0012] 所述热处理工艺包括如下步骤：
[0013] 步骤Sioi、正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-89(TC，保温2. 5-3小 时，出炉风冷至室温；
[0014] 步骤S102、浑火；将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至850-87(TC，保温2. 5-3小 时，出炉水冷至室温；
[0015] 步骤S103、回火；将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至700-71(TC，保温2. 5-3小 时，出炉空冷至室温。
[0016] 本发明的低合金钢铸件的热处理工艺提高了低合金钢铸件的回火温度至 700-71(TC，并采用直接出炉空冷的方式，处理后的低合金钢铸件既满足强度和硬度需求， 同时提高了铸件的初性；本发明的低合金钢铸件的热处理工艺中浑火步骤中使用水冷的方 式，降低了生产成本，减少了环境污染，减少了安全隐患。
[0017] 实施例1 ;本实施例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0018] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至87(TC，保温3小时，出炉风冷至 室温；
[0019] (2)浑火；将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至85(TC，保温2. 5小时，出炉水冷 至室温；
[0020] 做回火：将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至700。保温3小时，出炉空冷至 室温。
[0021] 实施例2 ;本实施例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0022] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至88(TC，保温2. 5小时，出炉风冷 至室温；
[002引 似浑火：将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至860。保温3小时，出炉水冷至 室温；
[0024] 做回火：将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至710。保温3小时，出炉空冷至 室温。
[00巧]实施例3 ;本实施例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0026] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至89(TC，保温3小时，出炉风冷至 室温；
[0027] (2)浑火；将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至87(TC，保温3小时，出炉水冷至 室温；
[002引 做回火：将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至710。保温2. 5小时，出炉空冷 至室温。
[0029] 对比例1 ;本对比例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0030] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-89(TC，保温2. 5-3小时，出 炉风冷至室温；
[003。 似浑火：将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至850-87(TC，保温2. 5-3小时，出 炉侵入浑火油介质中冷却至室温；
[0032] (3)回火；将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至550-56(TC，保温2. 5-3小时，炉 冷至20(TC，出炉空冷至室温。
[0033] 对比例2 ;本对比例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0034] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-89(TC，保温2. 5-3小时，出 炉风冷至室温；
[003引 似浑火：将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至850-870。保温2. 5-3小时，出 炉水冷至室温；
[0036] (3)回火；将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至550-560°C，保温2. 5-3小时，出 炉空冷至室温。
[0037] 对比例3 ;本对比例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0038] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-89(TC，保温2. 5-3小时，出 炉风冷至室温；
[003引 似浑火：将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至850-87(TC，保温2. 5-3小时，出 炉水冷至室温；
[0040] (3)回火；将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至580-60(TC，保温2. 5-3小时，出 炉空冷至室温。
[0041] 对比例4 ;本对比例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0042] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-89(TC，保温2. 5-3小时，出 炉风冷至室温；
[0043] (2)浑火；将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至850-87(TC，保温2. 5-3小时，出 炉水冷至室温；
[0044] (3)回火；将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至630-650°C，保温2. 5-3小时，出 炉空冷至室温。
[0045] 对比例5 ;本对比例的低合金钢铸件的热处理工艺步骤如下：
[0046] (1)正火；将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-89(TC，保温2. 5-3小时，出 炉风冷至室温；
[0047] (2)浑火；将低合金钢铸件置于浑火炉里，升温至850-87(TC，保温2. 5-3小时，出 炉水冷至室温；
[0048] (3)回火；将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至670-69(TC，保温2. 5-3小时，出 炉空冷至室温。
[0049] 将实施例1-3、对比例1-5所得低合金钢铸件的机械性能进行对比，其中，表1为低 合金钢铸件经不同热处理工艺的化学成分，表2为低合金钢铸件经不同热处理工艺的机械 性能。
[0050] 表1低合金钢铸件经不同热处理工艺的化学成分
[0051]
[0054] 由表1和表2可知，应用本发明实施例1-3中低合金钢铸件的热处理工艺，所得铸 件的抗拉强度为822. 3-829. 3MPa，弯曲角度为180°，硬度皿为220-250。应用本实施例 的热处理工艺所得铸件机械性能与对比例1-5相比，抗拉强度、屈服强度和硬度略有降低， 但完全能满足实际应用需求化90-830MPa);弯曲角度有了大幅度的提高，铸件的初性得到 增强。本发明实施例的热处理工艺中浑火冷却时使用水作为介质，由于水的粘度小、流动 性好、蓄热系数大于浑火油，因此，铸件与水的重量比最少可W按1 :巧-6)，水的使用量与 浑火油相比减少了近50% ;由于水的密度大于浑火油，因此，水浑所需的容池体积较油浑也 要小很多，可减少设备的占地面积及建造成本；在连续作业时，由于水的散热能力好，使用 量的减少，循环冷却浑火介质的成本下降，生产效率提高；由于水浑没有油浑起火的安全隐 患，减少了消防成本；水浑不产生烟雾，无环境污染，改善工作环境，减少室内排烟设备及其 维修成本。
[00巧]本发明实施例的热处理工艺中回火后进行冷却采用的是直接空冷的方式，即消除 了随炉冷却时20(TC -40(TC时产生回火脆性倾向，又克服了因水冷过急硬度增高导致初性 下降的缺点，提高铸件机械性能。W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本 发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种低合金钢铸件的热处理工艺，其特征在于，所述低合金钢铸件含有c、Si、Μη、 Cr 和 Μο,其质量百分组成为 C :0· 38-0. 43 %、Si :0· 30-0. 60 %、Μη :0· 60-1. 20 %、Cr : 0· 80-1. 20%、Mo :0· 15-0. 30%，所述热处理工艺包括： 正火：将低合金钢铸件置于正火炉里，升温至870-890°C，保温2. 5-3小时，出炉风冷至 室温； 淬火：将低合金钢铸件置于淬火炉里，升温至850-870°C，保温2. 5-3小时，出炉水冷至 室温； 回火：将低合金钢铸件置于回火炉里，升温至700-7KTC，保温2. 5-3小时，出炉空冷至 室温。2. 根据权利要求1所述的低合金钢铸件的热处理工艺所得铸件，其特征在于，所得铸 件抗拉强度在690-830MPa范围内，弯曲角度为180°，硬度HB为220-250。
【专利摘要】本发明涉及一种铸件的热处理工艺，具体涉及一种低合金钢铸件的热处理工艺，包括以下步骤：正火、水淬、高温回火空冷。本发明的低合金钢铸件的热处理工艺提高了低合金钢铸件的回火温度，并采用直接出炉空冷的方式，处理后的低合金钢铸件既满足强度和硬度要求，同时提高了铸件的韧性；本发明的低合金钢铸件的热处理工艺中淬火步骤中使用水冷的方式，降低了生产成本，减少了环境污染，减少了安全隐患。
【IPC分类】C21D6/00, C21D1/60, C21D1/28, C22C38/22
【公开号】CN105714060
【申请号】CN201410741090
【发明人】秦海鹏
【申请人】青岛泰威机床有限公司