本發明涉及鑄造領域,特別是涉及一種貝氏體/馬氏體合金鋼耐磨處理方法。
背景技術:
低合金耐磨鋼主要應用于工作條件惡劣的工程、采礦、建筑、農業、水泥生產等機械設備上,如挖掘機、裝載機、推土機等。不僅需要較高的硬度來抵抗磨損還需要有一定的耐沖擊能力。用戶根據不同的使用條件,對耐磨鋼產品性能的需求也存在差異,應采用具有不同硬度和韌性配合的耐磨鋼來實現延長機械設備使用壽命的目的。目前低合金耐磨鋼在生產中通常沖擊韌性較低且不穩定,從而導致沖擊條件下鋼板易斷裂、耐磨性能差等問題?,F有技術中低合金耐磨鋼的生產主要通過淬火來提高鋼板硬度,而淬火后鋼板往往得到了較高的硬度,卻得不到較好的沖擊韌性?;鼗鸷?,低溫回火對韌性改善不明顯,中溫回火又會產生回火脆性,高溫回火后沖擊韌性會有明顯提高但硬度又得不到保證。
低合金耐磨鋼是很有發展前途的一類耐磨材料,具有良好的綜合性能,合金含量低,價格較低,生產靈活方便。由于其化學成分、熱處理工藝可在很大范圍內變化,最終產品的機械性能指標差距很大,硬度為40-60hrc,沖擊韌性為10-100j/cm2,因此可根據易損件的應用工況條件,分析其主要磨損機制,優化和選擇合金鋼的化學成分和機械性能,從而達到最經濟合理的選用。
技術實現要素:
本發明提供一種貝氏體/馬氏體合金鋼耐磨處理方法,該方法組織合理,材料綜合性能優異,硬度高,耐磨性好,沖擊韌性高,使用壽命長。
實在本發明目的的技術方案是:
一種貝氏體/馬氏體合金鋼耐磨處理方法,包括如下步驟:
1)將低合金鋼工件加熱到820-860℃進行奧氏體化;
2)低合金鋼工件在濃度為5-10%pag的淬火液中淬火;
3)待低合金鋼工件表面溫度為200-320℃時取出,并將低合金鋼工件帶溫。
經過上述步驟就可以獲得硬度高,耐磨性好,沖擊韌性高,使用壽命長的貝氏體/馬氏體合金鋼。
步驟1)中,金屬爐料為煉鋼用生鐵、回爐碳素鋼、硅鐵、鉻鐵、鉬鐵、廢銅、鎢鐵、稀土等,鐵合金打碎后加入,粒度為10-20mm,采用消失模鑄造,澆注溫度1560-1600℃,澆筑完成后待鑄件冷卻到800-900℃時取出,進行空冷至室溫,得到貝氏體/馬氏體合金鋼澆注體,將澆注體在加熱設備中以每分鐘<5℃的速度升溫至820-860℃進行奧氏體化;
步驟2)中,將步驟1)中的澆注體取出放入有機或無機水溶液以及油類做淬火介質中淬火,澆注體在淬火介質中時,需要快速的冷卻,使貝氏體/馬氏體合金鋼澆注體不發生珠光體轉變,當其表面溫度到一定溫度時,就需要將鑄件從淬火介質中取出,為貝氏體的形成提供了核心和基底,從而細化了貝氏體組織,加快了貝氏體相變速度,縮短了相變時間,因此硬度和韌性都較高;
步驟3)中,將步驟2)中的貝氏體/馬氏體合金鋼澆注體表面溫度冷卻至為200-300℃時取出,之后立即轉入260-330℃保溫爐中進行貝氏體等溫轉變,轉變時間1-2h,最后取出空冷;
有益效果
本發明公開了一種貝氏體/馬氏體合金鋼耐磨處理方法,該方法組織合理,材料綜合性能優異,硬度高,耐磨性好,沖擊韌性高,使用壽命長。
具體實施方式
下面對本發明作進一步的闡述,但不是對本發明的限定。
實施例
一種貝氏體/馬氏體合金鋼耐磨處理方法,包括如下步驟:
1)將低合金鋼工件加熱到820-860℃進行奧氏體化;
2)低合金鋼工件在濃度為5-10%pag的淬火液中淬火;
3)待低合金鋼工件表面溫度為200-320℃時取出,并將低合金鋼工件帶溫。
經過上述步驟就可以獲得硬度高,耐磨性好,沖擊韌性高,使用壽命長的貝氏體/馬氏體合金鋼。
步驟1)中,金屬爐料為煉鋼用生鐵、回爐碳素鋼、硅鐵、鉻鐵、鉬鐵、廢銅、鎢鐵、稀土等,鐵合金打碎后加入,粒度為10-20mm,采用消失模鑄造,澆注溫度1560-1600℃,澆筑完成后待鑄件冷卻到800-900℃時取出,進行空冷至室溫,得到貝氏體/馬氏體合金鋼澆注體,將澆注體在加熱設備中以每分鐘<5℃的速度升溫至820-860℃進行奧氏體化;
步驟2)中,將步驟1)中的澆注體取出放入有機或無機水溶液以及油類做淬火介質中淬火,澆注體在淬火介質中時,需要快速的冷卻,使貝氏體/馬氏體合金鋼澆注體不發生珠光體轉變,當其表面溫度到一定溫度時,就需要將鑄件從淬火介質中取出,為貝氏體的形成提供了核心和基底,從而細化了貝氏體組織,加快了貝氏體相變速度,縮短了相變時間,因此硬度和韌性都較高;
步驟3)中,將步驟2)中的貝氏體/馬氏體合金鋼澆注體表面溫度冷卻至為200-300℃時取出,之后立即轉入260-330℃保溫爐中進行貝氏體等溫轉變,轉變時間1-2h,最后取出空冷;
用掃描電鏡分析,這種澆注體的表面強度高、硬度好、耐磨,心部組織韌性好,測試結果為:表面硬度hrc49-53;沖擊韌性達35-40j/cm2。