本发明涉及黑色金属的生产技术领域,尤其是一种装裁机发动机活塞环的热处理方法。
背景技术:
我国从1950年就开始生产球墨铸铁,加上七+年代以来开发了丰富的稀土资源,因此在镁球墨铸铁的基础上发展了我国独特的稀土球墨铸铁,成为重要的铸造材料。铬钼球墨铸铁是一种性能优良的减磨材料,它具有很高的硬度和延长铸件的使用寿命的特点。作为减磨铸铁时,一般含铬量均在0.5%以下,避免出现游离碳化物,且常与钼复合使用。钼可减小断面敏感性,使不同断面的组织均匀化,含铬钼球墨铸铁在保持高强度和高硬度的同时,仍具有较好的韧性和切削加性。另外,为了提高含铬、钼球墨铸铁加工中心床身的减磨性,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,提出一种装裁机发动机活塞环及其制备方法,通过控制铸铁中碳、硅和铬、钼的加入量以及球化处理,铸造出髙性能减磨球墨铸铁。
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、铬铁、钼铁按c2.9~3.3%、si2.0~2.4%、mn0.7~1.0%、p0.35~0.6%、cr0.4~0.6%、mo0.6~0.8%、s≤0.10%,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17~27%,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、铬铁和钼铁,当铁水温度升温至1520~1620℃,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1520~1620℃,投入其数量为铁液0.1~0.3%的铝进行终脱氧;
第六步:球化处理和孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包,在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理,加入其数量为铁液量的1.2~1.4%球化剂,球化剂的粒度为8~26mm,球化剂为fesimg
第七步:浇注:浇注温度1450~1530℃,浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁水量的0.08~0.16%二次孕育剂,孕育剂的粒度为2~6mm,孕育剂为75硅铁,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环铸件;
第八步:珠光体化处理。
所述的第八步珠光体化处理中,铸件﹤200℃以下装入热处理炉中,升温至950~980℃,保温4~6h炉冷至760~780℃,保温5~6h,炉冷至500℃出炉空冷,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环零件。
本发明的有益效果是:熔炼工艺简单,通过控制铸铁中碳、硅、铬、钼的加入量和球化处理以及珠光体化处理,铸造出髙性能减磨球墨铸铁,特别适合铸造装裁机发动机活塞环。
具体实施方式
实施例1:
本例的一种装裁机发动机活塞环的热处理方法,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、铬铁、钼铁按c2.9%、si2.0%、mn0.7%、p0.35%、cr0.4%、mo0.6%、s≤0.10%,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17%,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、铬铁和钼铁,当铁水温度升温至1520℃,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1520℃,投入其数量为铁液0.1%的铝进行终脱氧;
第六步:球化处理和孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包,在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理,加入其数量为铁液量的1.2%球化剂,球化剂的粒度为8mm,球化剂为fesimg
第七步:浇注:浇注温度1450℃,浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁水量的0.08%二次孕育剂,孕育剂的粒度为2mm,孕育剂为75硅铁,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环铸件;
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4h炉冷至760℃,保温5h,炉冷至500℃出炉空冷,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环零件。
实施例2:
本例的一种装裁机发动机活塞环的热处理方法,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、铬铁、钼铁按c3.1%、si2.2%、mn0.85%、p0.475%、cr0.5%、mo0.7%、s≤0.10%,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22%,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、铬铁和钼铁,当铁水温度升温至1570℃,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1570℃,投入其数量为铁液0.2%的铝进行终脱氧;
第六步:球化处理和孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包,在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理,加入其数量为铁液量的1.3%球化剂,球化剂的粒度为8~26mm,球化剂为fesimg
第七步:浇注:浇注温度1490℃,浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁水量的0.12%二次孕育剂,孕育剂的粒度为4mm,孕育剂为75硅铁,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环铸件;
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5h炉冷至770℃,保温5.5h,炉冷至500℃出炉空冷,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环零件。
实施例3:
本例的一种装裁机发动机活塞环的热处理方法,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、铬铁、钼铁按c3.3%、si2.4%、mn1.0%、p0.6%、cr0.6%、mo0.8%、s≤0.10%,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27%,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、铬铁和钼铁,当铁水温度升温至1620℃,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1620℃,投入其数量为铁液0.3%的铝进行终脱氧;
第六步:球化处理和孕育处理:铁水自中频感应炉流向浇包,在浇包内进行球化处理、孕育处理和二次除渣处理,加入其数量为铁液量的1.4%球化剂,球化剂的粒度为26mm,球化剂为fesimg
第七步:浇注:浇注温度1530℃,浇包浇注时随着浇注加入其数量为铁水量的0.16%二次孕育剂,孕育剂的粒度为6mm,孕育剂为75硅铁,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环铸件;
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6h炉冷至780℃,保温6h,炉冷至500℃出炉空冷,得到含铬钼球墨铸铁装裁机发动机活塞环零件。
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。