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：
本發明涉及一種高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28的熱處理方法,具體涉及一種改善高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28機加工性能的熱處理方法。
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韌性太低、脆性大，在使用過程中易斷裂；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；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的機械加工性能，從而方便對其進行加工使用。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，即得改善機加工性能后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28。其中，高溫回火的優選溫度為720°C，回火保溫時間優選為2h。對改善機加工性能后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28還可進行如下熱處理
a、機加工將上述改善機加工性能后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加工成所需工件；
b、淬火將步驟a得到的工件加熱至1000-1050°C，加熱保溫I.5_3h，然后空冷至室
溫；
C、低溫回火將步驟b中淬火后的工件加熱至450-500°C，回火保溫I. 5_2h，空冷至室
溫；
d、二次低溫回火重復步驟c的低溫回火過程。本發明相比現有技術具有以下優點本發明找到了使高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28硬度最低的熱處理溫度，稱為臨界溫度，高于臨界溫度進行熱處理然后空冷(或者油冷等其他冷卻方法)，都會由于鉻耐磨白口鑄鐵Cr28高合金含量(這些合金提高了合金的淬透性)而發生淬火，生成高硬度馬氏體組織，溫度越高，生成馬氏體量越多，硬度越高，從而合金的硬度無法降到HRC50以下；如果低于臨界溫度進行熱處理然后冷卻，那么組織會發生回火轉變，熱處理溫度越低，回火轉變越不完全，組織中的殘余馬氏體越多，硬度越高。所以存在一個臨界溫度，在這個溫度下熱處理，冷卻時既不會發生淬火，又能達到最大限度的回火。我們通過實驗確定臨界溫度為710-730°C。而臨界溫度的保溫時間的確定是考慮硬度和生產成本綜合因素決定的，在臨界溫度保溫時間越長硬度越低，但生產成本會逐步升高，而保溫I. 5-3h后，硬度即降至46-47HRC，已能滿足機加工的要求。考慮上面兩個因素，保溫時間定為 I. 5-3h。利用高鉻耐磨白口鑄鐵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。再將其加工成工件后，利用淬火加低溫回火，提升工件的硬度和強度，從而獲得高的耐磨性，同時使晶粒細化，組織中的合金元素更加均勻；采用兩次低溫回火工藝，一方面消除了淬火應力，一方面會使硬度稍微回升。最終的組織不但硬度和耐磨性好，而且有很好的韌性，具有更好的抗沖擊能力。


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。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。而在高于或低于這個溫度進行熱處理，最終的硬度都高于這個硬度。
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。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。實施例三
機加工取實施例一得到的鑄鐵Cr28加工成所需工件；
淬火將加工后的工件加熱至1050°C，保溫I. 5h，空冷至室溫；
低溫回火將淬火后的工件加熱至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工件的硬度為61HRC。實施例四機加工取實施例二得到的鑄鐵Cr28加工成所需工件；
淬火將加工后的工件加熱至1000°C，保溫3h，空冷至室溫；
低溫回火將淬火后的工件加熱至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。
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，即得改善機加工性能后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28。
2.根據權利要求I所述的熱處理方法，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。
3.根據權利要求I或2所述的熱處理方法，其特征在于，所述熱處理方法還包括以下步驟 a、機加工將所述改善機加工性能后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28加工成所需工件；b、淬火將步驟a得到的工件加熱至1000-1050°C，加熱保溫I.5_3h，然后空冷至室溫； C、低溫回火將步驟b中淬火后的工件加熱至450-500°C，回火保溫I. 5-2h，空冷至室溫； d、二次低溫回火重復步驟c的低溫回火過程。
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，即得改善機加工性能后的高鉻耐磨白口鑄鐵Cr28。本發明利用改善后的鑄鐵Cr28硬度較低，方便進行機械加工，同時對加工后的工件淬火、低溫回火，有益于提高工件的沖擊韌性，從而提高耐磨性能。
文檔編號C21D5/04GK102899468SQ201210289989
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, 楊春軍, 趙浩峰, 郭勝利 申請人:南京信息工程大學