專利名稱：一種高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法
技術領域：
本發明涉及一種聞絡耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法，具體涉及一種提聞聞絡耐磨白口鑄鐵Cr28使用壽命的熱處理方法。
背景技術：
目前國內市場要求高耐磨性工件多為高錳鋼鑄件。高錳鋼由于其具有良好的形變強化能力與高的韌性而獲得廣泛應用。但高錳耐磨鋼由于其基體硬度低、高硬度耐磨特殊碳化物質點少而導致耐磨性并不太高，從而使其在要求使用性能極高、工作條件極度惡劣的生產環境中使用壽命短、更換頻繁。而六十年代出現的高鉻低碳耐磨白口鑄鐵Cr28，雖然其硬度高、耐磨性好，但是由于以下原因限制了該材料生產使用基體中分布的高硬度、高耐磨性質點因其形態為粗大 條狀、分布不均勻，而造成其硬度不均勻，耐磨性也沒有達到最高；條狀的碳化物使基體韌性太低、脆性大，在使用過程中易斷裂，使用壽命短；同時由于Cr28鑄態硬度高、退火硬度均不低于HRC50而無法對其進行便利機加工。
發明內容
本發明的目的是為了改善現有高鉻低碳耐磨白口鑄鐵Cr28的韌性，從而避免其在使用過程中斷裂以提高使用壽命。為了達到上述目的，本發明提供了一種高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法，包括以下步驟
(1)淬火將所述高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000-1050°C，加熱保溫I.5_3h，然后
空冷到室溫；
(2)高溫回火將步驟(I)中淬火后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至710-730°C，回火保溫時間I. 5-2h，空冷至室溫；
(3)二次淬火將步驟(2)處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000-1050°C，加熱保溫I. 5-3h，然后空冷至室溫；
(4)低溫回火將步驟(3)中經二次淬火后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至450-500°C，回火保溫I. 5-2h，空冷至室溫；
(5)二次低溫回火重復步驟(4)的低溫回火過程。其中，高溫回火的優選溫度為720°C，回火保溫時間優選為2h。本發明相比現有技術具有以下優點
I、通過實驗確定了高溫回火溫度(稱為臨界溫度)，在這個溫度下進行高溫回火處理，合金中高硬度、高耐磨性質點(主要是碳化物)由粗大條狀形態轉變為球形(或顆粒)，使用過程中不易產生微裂紋，具有更好的抗沖擊能力，從而提高了使用壽命。而在高于臨界溫度下熱處理會發生淬火生成硬而脆的馬氏體，低于臨界溫度不能使碳化物的發生充分的球化反應。
2、由于回火溫度高，合金元素充分擴散，使組織中的合金元素更加均勻，同時有效細化了晶粒，提高了高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的韌性。綜合I和2兩個因素可使高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的使用壽命提高一倍。3、利用聞絡耐磨白口鑄鐵Cr28回火后硬度最低的臨界溫度，在此溫度下進行聞溫回火，較短時間保溫，組織會由馬氏體轉變為(碳化物+回火屈氏體+回火索氏體+很少量回火馬氏體)，硬度由鑄造后的洛氏硬度60多降低到40多，極大地改善了機加性能，在此條件下可將其加工成工件，再利用淬火加低溫回火，由于組織和合金元素分布更加均勻，工件的硬度和強度比未經高溫回火處理的常規熱處理后稍微提升，獲得高的耐磨性，從而更好的實現對高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的加工使用。
圖I為高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28在不同溫度下回火保溫2小時空冷后的洛氏硬度曲線。·
圖2為本發明處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的組織結構圖。由圖I可以看出，高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的臨界溫度A1約為720°C左右，在此溫度下進行高溫回火，硬度可降至46-47HRC。由圖2可以看出，處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28中碳化物質點呈細小的顆粒狀(球狀)，組織均勻。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例一
淬火取高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1050°C，保溫I. 5h，空冷至室溫；
高溫回火將淬火后的鑄鐵Cr28加熱至720°C，保溫2h，空冷至室溫，得到的鑄鐵Cr28硬度為46HRC ；
二次淬火將鑄鐵Cr28加熱至1050°C，保溫I. 5h，空冷至室溫；
低溫回火將二次淬火后的鑄鐵Cr28加熱至500°C，保溫I. 5h，空冷至室溫；
重復低溫回火步驟，得到產品。最終制得的鑄鐵Cr28的硬度為61HRC，同時晶粒組織得到細化，同時耐磨硬化質點(碳化物)由粗大條狀形態轉變為球形，組織中的合金元素更加均勻。由處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加工制備葉片的使用壽命可提高一倍，由原來的約140小時提高到近300小時。實施例二
淬火取高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000°C，保溫3h，空冷至室溫；
高溫回火將淬火后的鑄鐵Cr28加熱至730°C，保溫I. 5h，空冷至室溫，得到的鑄鐵Cr28 硬度為 47HRC。二次淬火將鑄鐵Cr28加熱至1000°C，保溫3h，空冷至室溫；
低溫回火將二次淬火后的鑄鐵Cr28加熱至450°C，保溫2h，空冷至室溫；
重復低溫回火步驟，得到產品。
最終制得的鑄鐵Cr28工件的硬度為62HRC，晶粒組織得到細化，同時耐磨硬化質 點(碳化物)由粗大條狀形態轉變為球形，組織中的合金元素更加均勻。由此制得葉片的使用壽命可提高一倍，由原來的約140小時提高到300小時左右。
權利要求
1.一種高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法，其特征在于，包括以下步驟 (I)淬火將所述高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000-1050°C，加熱保溫I. 5_3h，然后空冷到室溫； (2 )高溫回火將步驟(I)中淬火后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至710-730°C，回火保溫時間I. 5-2h，空冷至室溫； (3)二次淬火將步驟(2)處理后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000-1050°C，加熱保溫I. 5-3h，然后空冷至室溫； (4)低溫回火將步驟(3)中經二次淬火后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至450-500°C，回火保溫I. 5-2h，空冷至室溫； (5)二次低溫回火重復步驟(4)的低溫回火過程。
2.根據權利要求I所述高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法，其特征在于所述步驟(2)中的回火溫度為720°C，回火保溫時間為2h。
全文摘要
本發明公開了一種高鉻耐磨鑄鐵Cr28的熱處理方法。本發明將高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加熱至1000-1050℃，加熱保溫1.5-3h，然后空冷到室溫；再加熱至710-730℃，回火保溫時間1.5-2h，空冷至室溫；再進行第二次淬火和兩次低溫回火，即得提高使用壽命的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28。本發明方法處理后的鑄鐵Cr28晶粒更加細化，組織中的合金元素更加均勻，尤其是使合金中高硬度、高耐磨性質點形狀由粗大條狀形態轉變為球形，改善了沖擊韌性，提高了使用壽命。
文檔編號C21D1/18GK102899469SQ201210290008
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者王玲, 蔡文靜, 郭勝利, 楊春軍 申請人:南京信息工程大學