本发明属于桥梁支座用耐蚀铸钢件产品生产
技术领域：
，特别提供了一种Cr含量为3-5％的提高耐蚀铸钢件强度和低温冲击韧性的热处理工艺。
背景技术：
：桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件，它能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构。因此，国标中对桥梁支座用铸钢件的力学性能有明确要求，其材料一般选用ZG270-500，GB/T11352中对一般工程用铸造碳钢件的力学性能要求见表1，但因为标准中铸造碳钢件强度较低，使得支座普遍较笨重；冲击韧性为室温冲击，仅适用于普通环境使用。随着桥梁的广泛建设，支座所用铸钢材料使用量增大，支座的轻量化被提出；支座的服役环境更苛刻，特别是在腐蚀环境和寒冷地区，对桥梁支座的冲击韧性提出了更高的要求。表1一般工程用铸造碳钢件力学性能(≥)在专利CN201511009728.1中阐述了一种耐腐蚀桥梁支座用钢的热处理工艺，该申请是将支座用钢正火处理后以一定的冷却方式冷却至室温获得强度ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640的热处理工艺。但是，该专利仅对桥梁支座用钢进行了一次正火处理，致使该专利大部分实施例中的屈服强度均未达到400MPa级别。在专利CN201610936335.3中阐述了一种提高3Cr耐蚀铸钢件冲击韧性的热处理工艺，该申请采用两次正火热处理工艺，保证组织均匀细化，提高3Cr耐腐蚀桥梁支座的冲击韧性的热处理工艺。但是，这种工艺仅适用于Cr含量为3％的铸钢件，且实施例中的屈服强度未达到400MPa级别，抗拉强度未达到550MPa级别。为了解决上述问题，并针对支座轻量化的需求以及服役的苛刻环境，本发明提出一种提高耐蚀铸钢件强度和低温冲击韧性的热处理工艺，同ZG270-500相比，在保证塑性指标不降低的前提下，提高Cr含量为3-5％的桥梁支座的强度和低温冲击韧性，保证桥梁支座在腐蚀以及寒冷环境下抵抗冲击载荷的能力和安全服役性能，为支座的轻量化提供设计依据。技术实现要素：本发明的目的在于提供了一种提高耐蚀铸钢件强度和低温冲击韧性的热处理工艺，通过提高Cr含量为3-5％，并通过淬火与回火处理，有效提高了耐蚀铸钢件的强度和低温冲击韧性。本发明的技术方案是：一种提高耐蚀铸钢件强度和低温冲击韧性的热处理工艺，采用调质工艺进行处理，包括以下步骤：步骤1、将铸钢在加热炉中高温淬火，淬火温度880℃～950℃，保温4～6小时，入水冷却，入水时间≤1min；步骤2、进行回火处理，回火温度为660℃～710℃，保温4～6小时，然后空冷至室温。淬火的目的是为了得到马氏体组织，高温回火的目的是得到铁素体+细粒状渗碳体的混合物，即回火索氏体组织。高温回火有利于彻底消除内应力，提高铸钢件的塑性和韧性，获得优良的综合力学性能，从而保证了铸钢件获得较高的强度、塑性和冲击韧性。进一步的，所述铸钢中Cr含量为3％～5％。进一步的，所述铸钢中Cr含量为3.23％～4.67％。本发明所指3-5％的Cr合金成分体系属于耐蚀铸钢件，Cr元素含量在3-5％时，所制备成的耐蚀铸钢件具有以下特点：1)提高钢的钝化能力；2)提高钢基体的电极电位；3)促进致密稳定的保护性绣层的形成；4)固溶于基体，细化晶粒，明显增加钢的强度；5)降低临界冷却速度，提高淬透性。固溶Cr能够显著提高钢的淬透性同时Cr易形成致密氧化膜可显著提高钢的耐蚀性。进一步的，所述步骤1中淬火温度892～925℃，保温4.7～5.3小时，入水冷却，入水时间≤0.85min。进一步的，所述步骤2中回火温度为689℃～702℃，保温4.3～5.7小时，然后空冷至室温。进一步的，所述铸钢的微观组织全部为回火索氏体。进一步的，所述回火索氏体包括铁素体和细粒状渗碳体，所述铁素体含量为97.8-98.9％，所述细粒状渗碳体的含量范围为1.1％-2.2％。本发明具有如下优点：1)采用本发明所述热处理工艺得到的铸钢件，具有较高的强度、塑性和冲击韧性；2)在塑性指标不低于广泛使用的ZG270-500要求的同时，屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥550MPa，-40℃的冲击韧性均超过了30J；3)本发明保证了桥梁支座在腐蚀以及寒冷环境下抵抗冲击载荷的能力和安全服役性能，并为支座的轻量化提供设计依据。附图说明图1是本发明耐蚀铸钢件的金相组织示意图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。本发明的实施例和对比例的主要化学成分、热处理工艺及力学性能见表2、3、4。表2各实施例和对比例主要化学成分(％)试验钢CSiMnPSCuCrNiAlVMo实施例10.100.501.380.0050.0060.393.141.440.12-0.04实施例20.150.210.870.0070.0040.354.650.390.23--实施例30.080.650.790.0080.0050.574.900.580.060.04-实施例40.120.460.980.0060.0050.623.540.730.18-0.20实施例50.090.301.060.0060.0030.123.871.750.080.05-实施例60.090.570.570.0080.0050.364.010.840.15--实施例70.110.630.840.0050.0060.413.781.260.09-0.07实施例80.120.290.950.0070.0070.494.331.900.020.06-实施例90.090.771.190.0060.0050.243.310.880.06--对比例10.150.160.50<0.01<0.010.303.270.520.014--表3本发明实施例Cr含量为3-5％的耐蚀铸钢件热处理工艺表4本发明Cr含量为3-5％的耐蚀铸钢件的力学性能本发明获得的金相组织主要为回火索氏体，其组织特征(×100倍)如图1所示。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3