本發明屬于金屬材料熱處理，具體涉及一種提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法。

背景技術：

1、鑄鋼橋殼作為先進重型礦用車承載、傳力的關鍵部件之一，其傳統材質的c級鑄鋼的強度級別和品種質量已不能滿足市場對礦用自卸車的高強韌力學性能和輕量化的要求。礦用自卸車和其他重型礦用車需要能夠承受極高的沖擊和復雜載荷的部件，要求鑄鋼橋殼具有更高的強度、韌性和耐疲勞性能，以保證其在高應力環境下的長期穩定性和可靠性。

2、傳統的鑄鋼材料如c級鑄鋼，雖然具有一定的強度，但在面對復雜的機械應力，尤其是沖擊載荷時，表現出較低的韌性和抗疲勞性能。為解決這一問題，當前的研究方向主要集中在通過改變合金成分和優化熱處理工藝來提高鋼材的綜合性能。然而，傳統的熱處理工藝往往只能在提升強度的同時導致韌性和疲勞壽命的降低。因此，如何確保高強度的同時顯著提高沖擊韌性和抗疲勞性的高強韌鑄鋼材料成為提升鑄鋼橋殼性能的關鍵。

技術實現思路

1、本發明的目的在于，提供一種提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，為解決現有技術中強度與韌性難以兼顧的問題，本發明通過循環熱處理來提高鑄鋼橋殼的沖擊韌性，該方法通過優化正火、淬火和回火的順序與循環單元次數，顯著細化顯微組織、減少應力集中，從而提高整體韌性與抗疲勞性。

2、本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的。

3、本發明的目的是提供一種提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，包括以下步驟：

4、s1、對鑄鋼橋殼初始料于880℃～930℃下進行正火處理，正火處理結束后，冷卻至室溫后得到正火后橋殼。

5、s2、對正火后橋殼于880℃～950℃下進行第一次淬火處理，第一次淬火采用水冷的方式，第一次淬火結束后對第一次淬火的正火后橋殼進行加熱至880℃～950℃，然后進行第二次淬火，第二次淬火采用油冷的方式，第二次淬火處理結束后，得到淬火后橋殼。

6、s3、對淬火后橋殼于250℃～650℃下進行回火處理，冷卻至室溫后回火后橋殼。

7、s4、以正火處理、淬火處理和回火處理為循環單元，進行2次～3次循環，得到高強韌性和抗疲勞性的鑄鋼橋殼。

8、需要說明的是，高強韌鑄鋼橋殼作為先進重型礦用車的重要承載部件，要求材料具備極高的強度、韌性和耐疲勞性能，以應對復雜的工作環境和重載負荷。基于此，本發明通過設計一種新型的循環熱處理工藝，該方法通過優化正火、淬火和回火的順序，以正火處理、淬火處理和回火處理為循環單元，精確控制正火的溫度、淬火的溫度和回火的溫度，進行多次循環處理的方式，顯著細化顯微組織、減少應力集中，同時在保持高強度的基礎上大幅提升鑄鋼橋殼的韌性與抗疲勞性能，適用于重型礦用車鑄鋼橋殼的制造，以解決現有技術中鑄鋼橋殼的強度與韌性難以兼顧的問題。

9、需要說明的是，本發明通過多次淬火過程，形成細小的殘余奧氏體、板條狀馬氏體和貝氏體組織，最大化提高材料的強度。

10、在一些具體實施例中，正火處理的保溫時間為1h～2h，冷卻的方式為空冷。需要說明的是，本發明采用正火處理，以細化原始晶粒，減少組織內部偏析及粗大馬氏體和貝氏體的形成。

11、在一些具體實施例中，第一次淬火和第二次淬火的淬火處理前，于880℃～950℃下保溫30min～60min。

12、在一些具體實施例中，回火處理的保溫時間為1h～2h，冷卻的方式為空冷或油冷。需要說明的是，本發明通過回火過程，消除淬火形成的殘余應力，提高材料的韌性和疲勞壽命。

13、綜上，本發明以正火處理、淬火處理和回火處理為循環單元，經過多次循環單元的方式，正火和淬火使晶粒顯著細化，減少了粗大馬氏體的出現，改善了材料的顯微硬度分布，有效提高了整體強度，循環的回火處理使得淬火過程中產生的殘余應力得到充分釋放，有助于提高鑄鋼橋殼的抗疲勞性能和抗沖擊性能，從而延長鑄鋼橋殼的使用壽命，得到高強韌鑄鋼在室溫和低溫條件下的沖擊吸收功比傳統單次淬火和回火處理的材料提高30%以上，使其能更好地應對高沖擊和復雜工況。

14、在一些具體實施例中，回火處理的溫度為550℃～650℃。

15、在一些具體實施例中，鑄鋼橋殼初始料按質量百分比計，其化學成分包括：

16、c：0.18%～0.25%，si：1.2%～1.5%，mn：0.75%～0.85%，ni：0.8%～1.2%，cr：0.8%～1.0%，mo：0.15%～0.3%，稀土元素：0.03%～0.07%，nb：0.02%～0.04%，余量為fe及不可避免的雜質，合計為100%。本發明基于高硅含量的低碳低合金鑄鋼，通過引入微量稀土元素及微量合金元素nb，并通過循環熱處理工藝，顯著提高材料的沖擊韌性和綜合力學性能。

17、在一些具體實施例中，稀土元素為la。

18、本發明與現有技術相比具有如下有益效果：

19、（1）本發明提供了提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，該方法通過優化正火處理、淬火處理和回火處理的順序，設計一種新型的循環熱處理工藝，以正火處理、淬火處理和回火處理為循環單元，精確控制正火、淬火和回火的溫度，進行多次循環處理的方式，顯著細化顯微組織、減少應力集中，同時在保持高強度的基礎上大幅提升鑄鋼橋殼的韌性與抗疲勞性能，適用于重型礦用車鑄鋼橋殼的制造，以解決現有技術中強度與韌性難以兼顧的問題。

20、（2）本發明以正火處理、淬火處理和回火處理為循環單元，經過多次循環單元的方式，正火和淬火使晶粒顯著細化，減少了粗大馬氏體的出現，改善了材料的顯微硬度分布，有效提高了整體強度，循環的回火處理使得淬火過程中產生的殘余應力得到充分釋放，有助于提高鑄鋼橋殼的抗疲勞性能和抗沖擊性能，從而延長鑄鋼橋殼的使用壽命，得到鑄鋼橋殼在室溫和低溫條件下的沖擊吸收功比傳統單次淬火和回火處理的材料提高30%以上，使其能更好地應對高沖擊和復雜工況。

技術特征：

1.一種提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，其特征在于，正火處理的時間為1h～2h，冷卻的方式為空冷。

3.根據權利要求1所述的提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，其特征在于，第一次淬火和第二次淬火的淬火處理前，于880℃～950℃下保溫30min～60min。

4.根據權利要求1所述的提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，其特征在于，回火處理的保溫時間為1h～2h，冷卻的方式為空冷或油冷。

5.根據權利要求4所述的提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，其特征在于，回火處理的保溫溫度為550℃～650℃。

6.根據權利要求1所述的提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，其特征在于，鑄鋼橋殼初始料按質量百分比計，其化學成分包括：

7.根據權利要求6所述的提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法，其特征在于，稀土元素為la。

技術總結
本發明屬于金屬材料熱處理技術領域，具體涉及一種提高鑄鋼橋殼沖擊韌性和抗疲勞性的處理方法。包括以下步驟：對鑄鋼橋殼初始料于880℃～930℃下進行正火處理，正火處理結束后得到正火后橋殼；對正火后橋殼于880℃～950℃下進行淬火處理，淬火處理結束后得到淬火后橋殼；對淬火后橋殼于250℃～600℃下進行回火處理，回火處理結束后得到回火后橋殼；以正火處理、淬火處理和回火處理為循環單元，進行2次～3次循環，得到高強韌性和抗疲勞性的鑄鋼橋殼。本發明通過優化正火、淬火和回火的順序與循環單元次數，顯著細化顯微組織、減少應力集中，并提高整體韌性與抗疲勞性，以解決現有技術中強度與韌性難以兼顧的問題。

技術研發人員：高占勇,呼云飛,侯淵,黨樹茂,范秀風,王濤,唐振虎
受保護的技術使用者：內蒙古華澤裝備制造有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24