一种铸铁凸轮轴的热处理方法与流程

文档序号:11672830阅读:438来源:国知局

本发明涉及黑色金属的生产技术领域,尤其是一种铸铁凸轮轴的热处理方法。



背景技术:

在国外,直到1722年法国才出现白心可锻铸铁,1931年美国才试验成功黑心可锻铸铁。我国是使用可锻铸铁最早的国家,生产工艺不断改进,特别是快速退火方面取得不少成果,退火周期从最初的100~120h缩短到目前的30~40h,性能可稳定在kt35—10以上,广泛地应用于汽车、铁道、电力、机械制造等行业。另外,为了提高可锻铸铁凸轮轴的强度及硬度性能,需进行珠光体化处理。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对上述问题,提出一种铸铁凸轮轴及其制备方法,通过控制铸铁中碳、硅总量和铜、锑的含量以及珠光体化处理,铸造出强度及硬度较髙的珠光体可锻铸铁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括下述几个步骤:

第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按c2.2~2.6%、si1.4~2.0%、mn0.4~0.6%、cu0.8~1.1%、sb0.005~0.01%、s<0.15~0.2%、p<0.12%,余量为fe重量百分比的方式进行配料;

第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;

第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料18~28%,成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧,再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑,当铁水温度升温至1500~1580℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;

第四步:炉前快速分析:取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;

第五步:终脱氧:将铁水温度升温至1500~1580℃,投入其数量为铁水0.1~0.3%的铝进行终脱氧;

第六步:孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁水量的0.3~0.5%孕育剂,孕育剂的粒度为2~6mm,孕育剂为75硅铁;

第七步:浇注:待铁水温度降至1340~1360℃时,进行浇注,得到可锻铸铁凸轮轴铸件;

第八步:珠光体化处理。

所述的第八步珠光体化化处理处理中,铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至950~980℃,保温30~36h炉冷至690~720℃,保温6~8h,炉冷至500℃出炉空冷,得到珠光体可锻铸铁凸轮轴零件。

本发明的有益效果是:熔炼工艺简单,通过控制铸铁中碳、硅总量和铜、锑的含量以及珠光体化处理,铸造出强度及硬度较髙的珠光体可锻铸铁,同时降低生产成本,特别适合铸造凸轮轴。

具体实施方式

实施例1:

本例的一种铸铁凸轮轴的热处理方法,包括下述几个步骤:

第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按c2.2%、si1.4%、mn0.4%、cu0.8%、sb0.005%、s<0.15%、p<0.12%,余量为fe重量百分比的方式进行配料;

第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;

第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料18%,成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧,再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑,当铁水温度升温至1500℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;

第四步:炉前快速分析:取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;

第五步:终脱氧:将铁水温度升温至1500℃,投入其数量为铁水0.1%的铝进行终脱氧;

第六步:孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁水量的0.3%孕育剂,孕育剂的粒度为2mm,孕育剂为75硅铁;

第七步:浇注:待铁水温度降至1340℃时,进行浇注,得到可锻铸铁凸轮轴铸件;

第八步:珠光体化处理:铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至950℃,保温30h炉冷至690℃,保温6h,炉冷至500℃出炉空冷,得到珠光体可锻铸铁凸轮轴零件。

实施例2:

本例的一种铸铁凸轮轴的热处理方法,包括下述几个步骤:

第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按c2.4%、si1.7%、mn0.5%、cu0.95%、sb0.0075%、s<0.175%、p<0.12%,余量为fe重量百分比的方式进行配料;

第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;

第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料23%,成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧,再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑,当铁水温度升温至1540℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;

第四步:炉前快速分析:取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;

第五步:终脱氧:将铁水温度升温至1540℃,投入其数量为铁水0.2%的铝进行终脱氧;

第六步:孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁水量的0.4%孕育剂,孕育剂的粒度为4mm,孕育剂为75硅铁;

第七步:浇注:待铁水温度降至1350℃时,进行浇注,得到可锻铸铁凸轮轴铸件;

第八步:珠光体化处理:铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至965℃,保温33h炉冷至705℃,保温7h,炉冷至500℃出炉空冷,得到珠光体可锻铸铁凸轮轴零件。

实施例3:

本例的一种铸铁凸轮轴的热处理方法,包括下述几个步骤:

第一步:配料:将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁、纯铜、纯锑按c2.6%、si2.0%、mn0.6%、cu1.1%、sb0.01%、s<0.2%、p<0.12%,余量为fe重量百分比的方式进行配料;

第二步:预热:将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热;

第三步:熔炼:将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后,投入其数量为炉料28%,成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧,再投入烘烤处理的锰铁硅铁、纯铜和纯锑,当铁水温度升温至1580℃,加入0.1%除渣剂一次除渣,然后覆盖保温剂等待取样分析;

第四步:炉前快速分析:取铁水用炉前光谱仪分析结合碳硅热分析进行快速分析,根据分析结果调整化学成分;

第五步:终脱氧:将铁水温度升温至1580℃,投入其数量为铁水0.3%的铝进行终脱氧;

第六步:孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理,加入其数量为铁水量的0.5%孕育剂,孕育剂的粒度为6mm,孕育剂为75硅铁;

第七步:浇注:待铁水温度降至1360℃时,进行浇注,得到可锻铸铁凸轮轴铸件;

第八步:珠光体化处理:铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至980℃,保温36h炉冷至720℃,保温8h,炉冷至500℃出炉空冷,得到珠光体可锻铸铁凸轮轴零件。

以上对本发明的具体实施方式作了说明,但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围,本发明的保护范围由随附的权利要求书限定,仼何在本发明权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等,均落入本发明的保护范围之內。

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