一种合金钢铸件的热处理工艺的制作方法

1.本发明涉及合金钢铸件技术领域，具体为一种合金钢铸件的热处理工艺。


背景技术：

2.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、硬度及韧性。目前，低合金钢铸件的热处理工艺一般采用正火-淬火-回火，其中淬火介质用淬火油，其比例按重量比1：10，即1吨铸件放入10吨淬火油，以保证淬火效果，淬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淬火油粘度增大、油量减少，必须补加新的淬火油，以致油淬费用高；另一方面，由于油淬容易起火，带来安全隐患，淬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550-560℃，冷却方式采用在温度低于200℃时出炉冷却，经上述热处理工艺处理的低合金钢铸件韧性较差，弯曲角度低于80
°
，无法满足高韧性的需求，且上述冷却方式，在铸件温度处于200-400℃区间容易产生回火脆性，降低铸件的机械性能。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种合金钢铸件的热处理工艺。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种合金钢铸件的热处理工艺，所述合金钢铸件含有c、si、mn、ti、cr和mo，其质量百分比为：c：0.32-0.45％、si：0.28-0.56％、mn：0.6-1.1％、ti：0.7-1.4％、cr：0.8-1.3％和mo:0.1-0.25％，余量为fe和不可去除的微量元素。
7.优选的，所述包括以下步骤：
8.s1：取铸件，在铸件的渗碳工作表面车削以除去吸附层、氧化层和加工应变层，再在真空碳氢溶剂清洗机中进行清洗，然后对铸件的非渗碳工作面进行防渗处理，同时在车削后的工作表面镀上一层非铜金属膜，膜厚8μm～25μm；
9.s2：将合金铸件送进加热炉中进行预热处理，然后将预热处理后的铸件输送至台车式正火炉进行正火处理；
10.s3：将低合金钢铸件置于淬火炉里，升温至800-850℃，保温2-3小时，出炉水冷至室温；
11.s4：快速加热再次达到铸件的渗碳温度进行第二次渗碳，升温至900-1000℃，保持温度1-2小时，随后油淬至常温；
12.s5：再将s4中的合金铸件，输送至真空淬火炉中，先升温至680～720℃，保温2-3h后，升温至淬火温度为800～840℃，保温2-3h，然后空冷至室温；
13.s6：最后将合金铸件输送至马弗炉中先升温至380～400℃，保温2-3h后，升温至退
火温度500-550℃，保温1-3h，空冷至室温即可。
14.优选的，所述s2中，预热温度为360-520℃，预热升温速率为15-25℃/min，预热时间为1-2h。
15.优选的，所述不可去除微量元素≤0.04％。
16.优选的，所述非铜金属膜为ni-fe合金膜，其中ni-fe合金成分的质量比为ni∶fe＝19∶81。
17.优选的，所述防渗处理采用防渗涂层法，具体采用防渗碳涂料进行在合金钢铸件的表面进行涂抹处理，并烘干涂抹2-3次。
18.优选的，所述防渗碳涂料由郭结剂、玻璃隋瓷等填料、颜料,及溶剂组成分别有陶瓷、硅铬酸盐、铝硼酸盐、氧化硼、氧化铜、氧化镍、玻璃料等为主的防渗碳涂料。
19.优选的，所述马弗炉的升温速率为20-40℃/min。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本发明提供了一种合金钢铸件的热处理工艺，具备以下有益效果：
22.1、该一种合金钢铸件的热处理工艺，通过该制备工艺，提高回火的温度，且直接进行出炉空冷，提高了合金铸件的强度和硬度要求，同时提高了和精铸件的韧性，同时进行依次油淬得到方式，提高了合金铸件淬火的强度。
23.2、该一种合金钢铸件的热处理工艺，通过进行一次防渗碳处理和合金膜施工，使得碳原子可以进入到合金膜内，提高了合金铸件在中碳的浓度。
24.3、该一种合金钢铸件的热处理工艺，通过该制备工艺，可以进一步细化和均匀颗粒，最大成都的提高晶粒度，并未后续的热处理提供更好的组织条件。
具体实施方式
25.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例一：
27.一种合金钢铸件的热处理工艺，所述合金钢铸件含有c、si、mn、ti、cr和mo，其质量百分比为：c：0.32％、si：0.28％、mn：0.6％、ti：0.7％、cr：0.8％和mo:0.1％，余量为fe和不可去除的微量元素，所述不可去除微量元素≤0.04％。
28.该合金钢铸件的热处理工艺包括以下步骤：
29.s1：取铸件，在铸件的渗碳工作表面车削以除去吸附层、氧化层和加工应变层，再在真空碳氢溶剂清洗机中进行清洗，然后对铸件的非渗碳工作面进行防渗处理，所述防渗处理采用防渗涂层法，具体采用防渗碳涂料进行在合金钢铸件的表面进行涂抹处理，并烘干涂抹2次，防渗碳涂料由郭结剂、玻璃隋瓷等填料、颜料,及溶剂组成分别有陶瓷、硅铬酸盐、铝硼酸盐、氧化硼、氧化铜、氧化镍、玻璃料等为主的防渗碳涂料，同时在车削后的工作表面镀上一层非铜金属膜，膜厚8μm，所述非铜金属膜为ni-fe合金膜，其中ni-fe合金成分的质量比为ni∶fe＝19∶81；
30.s2：将合金铸件送进加热炉中进行预热处理，预热温度为360℃，预热升温速率为15℃/min，预热时间为1h，然后将预热处理后的铸件输送至台车式正火炉进行正火处理；
31.s3：将低合金钢铸件置于淬火炉里，升温至800℃，保温2小时，出炉水冷至室温；
32.s4：快速加热再次达到铸件的渗碳温度进行第二次渗碳，升温至900℃，保持温度1小时，随后油淬至常温；
33.s5：再将s4中的合金铸件，输送至真空淬火炉中，先升温至680℃，保温2-3h后，升温至淬火温度为800℃，保温2h，然后空冷至室温；
34.s6：最后将合金铸件输送至马弗炉中以20℃/min得到升温速率先升温至380℃，保温2h后，升温至退火温度500℃，保温1h，空冷至室温即可。
35.实施例二：
36.一种合金钢铸件的热处理工艺，所述合金钢铸件含有c、si、mn、ti、cr和mo，其质量百分比为：c：0.35％、si：0.3％、mn：0.7％、ti：0.8％、cr：0.9％和mo:0.15％，余量为fe和不可去除的微量元素，所述不可去除微量元素≤0.04％。
37.该合金钢铸件的热处理工艺包括以下步骤：
38.s1：取铸件，在铸件的渗碳工作表面车削以除去吸附层、氧化层和加工应变层，再在真空碳氢溶剂清洗机中进行清洗，然后对铸件的非渗碳工作面进行防渗处理，所述防渗处理采用防渗涂层法，具体采用防渗碳涂料进行在合金钢铸件的表面进行涂抹处理，并烘干涂抹2次，防渗碳涂料由郭结剂、玻璃隋瓷等填料、颜料,及溶剂组成分别有陶瓷、硅铬酸盐、铝硼酸盐、氧化硼、氧化铜、氧化镍、玻璃料等为主的防渗碳涂料，同时在车削后的工作表面镀上一层非铜金属膜，膜厚10μm，所述非铜金属膜为ni-fe合金膜，其中ni-fe合金成分的质量比为ni∶fe＝19∶81；
39.s2：将合金铸件送进加热炉中进行预热处理，预热温度为380℃，预热升温速率为18℃/min，预热时间为1.3h，然后将预热处理后的铸件输送至台车式正火炉进行正火处理；
40.s3：将低合金钢铸件置于淬火炉里，升温至810℃，保温2.2小时，出炉水冷至室温；
41.s4：快速加热再次达到铸件的渗碳温度进行第二次渗碳，升温至920℃，保持温度1.3小时，随后油淬至常温；
42.s5：再将s4中的合金铸件，输送至真空淬火炉中，先升温至690℃，保温2.3h后，升温至淬火温度为810℃，保温2.3h，然后空冷至室温；
43.s6：最后将合金铸件输送至马弗炉中以25℃/min得到升温速率先升温至385℃，保温2.3h后，升温至退火温度510℃，保温1.5h，空冷至室温即可。
44.实施例三：
45.一种合金钢铸件的热处理工艺，所述合金钢铸件含有c、si、mn、ti、cr和mo，其质量百分比为：c：0.38％、si：0.32％、mn：0.8％、ti：0.9％、cr：1％和mo:0.18％，余量为fe和不可去除的微量元素，所述不可去除微量元素≤0.04％。
46.该合金钢铸件的热处理工艺包括以下步骤：
47.s1：取铸件，在铸件的渗碳工作表面车削以除去吸附层、氧化层和加工应变层，再在真空碳氢溶剂清洗机中进行清洗，然后对铸件的非渗碳工作面进行防渗处理，所述防渗处理采用防渗涂层法，具体采用防渗碳涂料进行在合金钢铸件的表面进行涂抹处理，并烘干涂抹3次，防渗碳涂料由郭结剂、玻璃隋瓷等填料、颜料,及溶剂组成分别有陶瓷、硅铬酸
盐、铝硼酸盐、氧化硼、氧化铜、氧化镍、玻璃料等为主的防渗碳涂料，同时在车削后的工作表面镀上一层非铜金属膜，膜厚13μm，所述非铜金属膜为ni-fe合金膜，其中ni-fe合金成分的质量比为ni∶fe＝19∶81；
48.s2：将合金铸件送进加热炉中进行预热处理，预热温度为390℃，预热升温速率为20℃/min，预热时间为1.5h，然后将预热处理后的铸件输送至台车式正火炉进行正火处理；
49.s3：将低合金钢铸件置于淬火炉里，升温至820℃，保温2.5小时，出炉水冷至室温；
50.s4：快速加热再次达到铸件的渗碳温度进行第二次渗碳，升温至940℃，保持温度1.5小时，随后油淬至常温；
51.s5：再将s4中的合金铸件，输送至真空淬火炉中，先升温至700℃，保温2.5h后，升温至淬火温度为820℃，保温2.5h，然后空冷至室温；
52.s6：最后将合金铸件输送至马弗炉中以30℃/min得到升温速率先升温至390℃，保温2.5h后，升温至退火温度520℃，保温2h，空冷至室温即可。
53.实施例四：
54.一种合金钢铸件的热处理工艺，所述合金钢铸件含有c、si、mn、ti、cr和mo，其质量百分比为：c：0.4％、si：0.4％、mn：1％、ti：1％、cr：1.1％和mo:0.2％，余量为fe和不可去除的微量元素，所述不可去除微量元素≤0.04％。
55.该合金钢铸件的热处理工艺包括以下步骤：
56.s1：取铸件，在铸件的渗碳工作表面车削以除去吸附层、氧化层和加工应变层，再在真空碳氢溶剂清洗机中进行清洗，然后对铸件的非渗碳工作面进行防渗处理，所述防渗处理采用防渗涂层法，具体采用防渗碳涂料进行在合金钢铸件的表面进行涂抹处理，并烘干涂抹3次，防渗碳涂料由郭结剂、玻璃隋瓷等填料、颜料,及溶剂组成分别有陶瓷、硅铬酸盐、铝硼酸盐、氧化硼、氧化铜、氧化镍、玻璃料等为主的防渗碳涂料，同时在车削后的工作表面镀上一层非铜金属膜，膜厚20μm，所述非铜金属膜为ni-fe合金膜，其中ni-fe合金成分的质量比为ni∶fe＝19∶81；
57.s2：将合金铸件送进加热炉中进行预热处理，预热温度为450℃，预热升温速率为22℃/min，预热时间为1.8h，然后将预热处理后的铸件输送至台车式正火炉进行正火处理；
58.s3：将低合金钢铸件置于淬火炉里，升温至830℃，保温2.8小时，出炉水冷至室温；
59.s4：快速加热再次达到铸件的渗碳温度进行第二次渗碳，升温至960℃，保持温度1.8小时，随后油淬至常温；
60.s5：再将s4中的合金铸件，输送至真空淬火炉中，先升温至710℃，保温2.8h后，升温至淬火温度为830℃，保温2.8h，然后空冷至室温；
61.s6：最后将合金铸件输送至马弗炉中以35℃/min得到升温速率先升温至395℃，保温2.8h后，升温至退火温度540℃，保温2.5h，空冷至室温即可。
62.实施例五：
63.一种合金钢铸件的热处理工艺，所述合金钢铸件含有c、si、mn、ti、cr和mo，其质量百分比为：c：0.45％、si：0.56％、mn：1.1％、ti：1.4％、cr：1.3％和mo:0.25％，余量为fe和不可去除的微量元素，所述不可去除微量元素≤0.04％。
64.该合金钢铸件的热处理工艺包括以下步骤：
65.s1：取铸件，在铸件的渗碳工作表面车削以除去吸附层、氧化层和加工应变层，再
在真空碳氢溶剂清洗机中进行清洗，然后对铸件的非渗碳工作面进行防渗处理，所述防渗处理采用防渗涂层法，具体采用防渗碳涂料进行在合金钢铸件的表面进行涂抹处理，并烘干涂抹3次，防渗碳涂料由郭结剂、玻璃隋瓷等填料、颜料,及溶剂组成分别有陶瓷、硅铬酸盐、铝硼酸盐、氧化硼、氧化铜、氧化镍、玻璃料等为主的防渗碳涂料，同时在车削后的工作表面镀上一层非铜金属膜，膜厚25μm，所述非铜金属膜为ni-fe合金膜，其中ni-fe合金成分的质量比为ni∶fe＝19∶81；
66.s2：将合金铸件送进加热炉中进行预热处理，预热温度为520℃，预热升温速率为25℃/min，预热时间为2h，然后将预热处理后的铸件输送至台车式正火炉进行正火处理；
67.s3：将低合金钢铸件置于淬火炉里，升温至850℃，保温3小时，出炉水冷至室温；
68.s4：快速加热再次达到铸件的渗碳温度进行第二次渗碳，升温至1000℃，保持温度2小时，随后油淬至常温；
69.s5：再将s4中的合金铸件，输送至真空淬火炉中，先升温至720℃，保温3h后，升温至淬火温度为840℃，保温3h，然后空冷至室温；
70.s6：最后将合金铸件输送至马弗炉中以40℃/min得到升温速率先升温至400℃，保温3h后，升温至退火温度550℃，保温3h，空冷至室温即可。
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。