专利名称：一种灰口铸铁亚热温处理方法
技术领域：
本发明涉及热处理领域，尤其涉及一种灰口铸铁亚热温处理方法。
背景技术：
目前，关于灰口铸铁的退火热处理工艺主要集中于去应力退火、低温石墨化退火和高 温石墨化退火。石墨化退火的目的是使铸铁中渗碳体分解为石墨和铁素体。石墨化退火 的理论基础根据相稳定的自由能计算，铸铁中渗碳体是介稳定相，石墨是稳定相，渗碳体 在低温时的稳定性低于高温。因此从热力学的角度看渗碳体在任一温度下都可以分解为石 墨和铁碳固溶体，而且在低温下，渗体分解更容易。但是，石墨化过程能否进行，还取决于石 墨的形核及碳的扩散能力等动力因素。对于固态相变，原子的扩散对相变能否进行起重要 作用。由于温度较高时，原子的扩散比较容易，因此渗碳体的分解只有在温度较高时才有可 能进行。当加热温度低于阳01时，渗碳体没有发生分解，铸件的组织不发生变化，当加热温 度高于550°C，渗碳体开始发生转变，生成石墨和铁素体。根据前面论述，实际上只有在加热 温度超过720°C时，渗碳体才能有效分解，但由于石墨的扩散不能有效进行，阻碍了渗碳体 的进一步分解。在生产中发现，当采用低温石墨化退火工艺(100°C /h加热至700°C，保温后随炉 冷却至300°C后出炉)保温2小时后，铸件的白口组织得到一部分改善，而保温4小时后， 铸件的白口组织仍然有很大一部分残留，当保温时间延长至6小时，铸件的白口组织并没 有因为保温时间的延长而大量减少，这就造成机械加工的困难，后续水压试验，15712泵体 合格率98% ；当我们采用高温石墨化退火工艺(100°C /h加热至920°C，保温后随炉冷却至 300°C后出炉)保温2小时，所有的白口组织转变为灰口，水压试验时15712泵体合格率低于 50%，工艺保温时间改为1小时，所有白口组织转变为灰口，水压试验合格率依然低于50%。因此，当灰口铸铁铸件存在一定量的白口组织时，铸件的加热温度应高于Acl下 限，而高温石墨化退火的加热温度是高于Acl上限，当加热温度高于Acl上限时，碳原子扩 散速率过快，无法通过保温时间来控制石墨的堆积，这样就造成石墨在高温时的大量堆积， 进而破坏铸件的连续性，降低零件的各项力学性能，而铸件的连续性和严密性的破坏，对于 承压铸件的密封性来说是致命缺陷。本发明间于高温石墨化退火和低温石墨化退火，取名为亚温(亚热温)退火，在改 善铸件切屑性能的同时，还保证了铸件组织不被大量聚集的石墨影响其性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种灰口铸铁亚热温处理方法，适用于产生一定白口组织的灰口 铸铁铸件，特别适用于类似于15712型号等无组件泵体的承受水压铸件，此外还适用于高 温石墨化退火后性能不能达到要求的灰铸铁铸件。本发明的技术方案如下
一种灰口铸铁亚热温处理方法，其特征在于加热温度在Acl下限温度和上限温度之 间，具体包括以下步骤
(1)灰口铸铁铸件放入加热炉内，加热炉从炉温低于200°C开始加热，以95°C /h-IlO0C /h的加热速度使炉温加热至790°C—810°C ；
(2)灰口铸铁在加热炉中，在环境温度770°C—820°C进行保温2— 4h ；
(3)灰口铸铁铸件在加热炉中保温2— 4h后，取出进行炉冷，以低于50°C /h的冷却速 度冷却至300°C以下。(4)炉冷后，将冷却至300°C以下的灰口铸铁铸件取出，空冷至常温。本发明的优点是
本发明加热温度在Acl下限温度和上限温度之间，即间于高温石墨化退火和低温石墨 化退火，在改善铸件切屑性能的同时，还保证了灰口铸铁铸件组织不被大量聚集的石墨影 响其性能，同时还适用于高温石墨化退火后性能不能达到要求的灰铸铁铸件。
图1为本发明的工艺曲线图。
具体实施例方式
一种灰口铸铁亚热温处理方法，其特征在于加热温度在Acl下限温度和上限温度之 间，具体包括以下步骤
(1)灰口铸铁铸件放入加热炉内，加热炉从炉温低于200°C开始加热，以95°C/h-IlO0C /h的加热速度使炉温加热至790°C—810°C ；
(2)灰口铸铁在加热炉中，在环境温度770°C—820°C进行保温2— 4h ；
(3)灰口铸铁铸件在加热炉中保温2— 4h后，取出进行炉冷，以低于50°C /h的冷却速 度冷却至300°C以下；
(4)炉冷后，将冷却至300°C以下的灰口铸铁铸件取出，空冷至常温。附加说明保温时间可以根据铸件壁厚、白口程度以及装炉量来确定，根据实验人 员通过数次试验数据得到的经验公式t (min)=60min+2.5H来计算保温时间，公式中H为 零件(灰口铸铁)的壁厚，单位mm;2. 5经验系数，单位min /mm。公式中的H—般为24— 96mm,零件的壁厚大都在这个范围内。
权利要求
1. 一种灰口铸铁亚热温处理方法，其特征在于加热温度在Acl下限温度和上限温度 之间，具体包括以下步骤(1)灰口铸铁铸件放入加热炉内，加热炉从炉温低于200°C开始加热，以95°C/h-IlO0C /h的加热速度使炉温加热至790°C—810°C ；(2)灰口铸铁在加热炉中，在环境温度770°C—820°C进行保温2— 4h ；(3)灰口铸铁铸件在加热炉中保温2— 4h后，取出进行炉冷，以低于50°C /h的冷却速 度冷却至300°C以下；(4)炉冷后，将冷却至300°C以下的灰口铸铁铸件取出，空冷至常温。
全文摘要
本发明公开了一种灰口铸铁亚热温处理方法,加热温度在Ac1下限温度和上限温度之间首先将灰口铸铁铸件放入加热炉内，加热炉从炉温低于200℃开始加热，以95℃/h—110℃/h的加热速度使炉温加热至790℃—810℃；然后，进行保温2—4h；再取出进行炉冷，以低于50℃/h的冷却速度冷却至300℃以下；最后将灰口铸铁铸件取出，空冷至常温。本发明间于高温石墨化退火和低温石墨化退火，在改善铸件切屑性能的同时，还保证了灰口铸铁铸件组织不被大量聚集的石墨影响其性能，同时还适用于高温石墨化退火后性能不能达到要求的灰铸铁铸件。
文档编号C21D5/02GK102071297SQ20111002718
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者何祥炎, 夏巍, 汪李劼, 汪生, 王大清, 陈俊, 雕宏祥, 黄先功 申请人:安徽三联泵业股份有限公司