一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法，所述的磷铜耐磨铸铁其成分的重量百分比为C2.9～3.3%、Si1.4～1.7%、Mn0.6～1%、P0.4～0.7%、Cu0.5～0.9%、S≤0.10%，余量为Fe。所述的方法包括配料、预热、熔炼、炉前快速分析、终脱氧、孕育处理、浇注、高温退火。该方法简单，通过严格控制磷和铜的加入量，其耐磨性比HT300牌号铸铁高1.1倍，机械性能可达HT250牌号，同时改善机械性能及切削加工性能，特别适合铸造座标镗床床身。

A heat treatment method of copper wear resistant cast iron

The invention discloses a heat treatment method of copper cast iron, the weight percentage of the copper cast iron component is C2.9 ~ 3.3%, Si1.4 ~ 1.7%, Mn0.6 ~ 1%, P0.4 ~ 0.7%, Cu0.5 ~ 0.9%, S = 0.10%, the rest is Fe. The method comprises the following steps: batching, preheating, melting, rapid analysis before furnace, final deoxidation, inoculation treatment, pouring and high-temperature annealing. This method is simple, the amount of strict control of phosphorus and copper, its wear resistance is 1.1 times higher than HT300 grade cast iron, mechanical properties of HT250 grade, while improving performance and cutting performance of machinery, especially suitable for casting jigborer bed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及黑色金属的生产
，尤其是一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法。
技术介绍
磷铜耐磨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。磷铜耐磨铸铁只需在含磷铸铁中加入铜，铜能促使形成并细化珠光体，从而提髙铸铁强度、硬度以及耐磨性，因而可提高铸铁的耐磨性。另外为了消除自由渗碳体，降低硬度，改善机械性能及切削加工性能，需进行高温退火处理。
技术实现思路
本专利技术所需解决的技术问题是提供一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法。通过控制铸铁中磷和铜的加入量，铸造出耐磨铸铁，并进行高温退火改善机械性能及切削加工性能。本专利技术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、硅铁按C2.9～3.3%、Si1.4～1.7%、Mn0.6～1%、P0.4～0.7%、Cu0.5～0.9%、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17～26%，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和硅铁得到铁液；第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1490～1640℃，投入其数量为铁液0.1～0.3%的铝进行终脱氧；第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量的0.3～0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁；第七步：浇注：待铁液温度降至1410～1490℃时，进行浇注，得到铸件；第八步：高温退火。所述的第八步高温退火中，铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以55～80℃／h的速度升温至760～845℃，保温1～3.5h进行快速冷却至540℃时，再将铸件放入热处理炉以40～60℃／h的速度冷至300℃以下出炉空冷，得到磷铜耐磨铸铁。本专利技术的有益效果是：方法简单，通过严格控制磷和铜的加入量，其耐磨性比HT300牌号铸铁高1.1倍，机械性能可达HT250牌号，同时改善机械性能及切削加工性能，特别适合铸造座标镗床床身。具体实施方式实施例1：本例的一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法，包括下述几个步骤：第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C2.9%、Si1.4%、Mn0.6%、P0.4%、Cu0.5%、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和硅铁得到铁液；第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1490℃，投入其数量为铁液0.1%的铝进行终脱氧；第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量的0.3%孕育剂，孕育剂的粒度为2mm，孕育剂为75硅铁；第七步：浇注：待铁液温度降至1410℃时，进行浇注，得到铸件；第八步：高温退火：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以55℃／h的速度升温至760℃，保温1h进行快速冷却至540℃时，再将铸件放入热处理炉以40℃／h的速度冷至300℃以下出炉空冷，得到磷铜耐磨铸铁。实施例2：本例的一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法，包括下述几个步骤：第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C3.1%、Si1.55%、Mn0.8%、P0.55%、Cu0.7%、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21%，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和硅铁得到铁液；第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1565℃，投入其数量为铁液0.2%的铝进行终脱氧；第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量的0.4%孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁；第七步：浇注：待铁液温度降至1450℃时，进行浇注，得到铸件；第八步：高温退火：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以67℃／h的速度升温至800℃，保温2.2h进行快速冷却至540℃时，再将铸件放入热处理炉以60℃／h的速度冷至300℃以下出炉空冷，得到磷铜耐磨铸铁。实施例3：本例的一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法，包括下述几个步骤：第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C3.3%、Si1.7%、Mn1%、P0.7%、Cu0.9%、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26%，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和硅铁得到铁液；第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1640℃，投入其数量为铁液0.3%的铝进行终脱氧；第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量的0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁；第七步：浇注：待铁液温度降至1490℃时，进行浇注，得到铸件；第八步：高温退火：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以80℃／h的速度升温至845℃，保温3.5h进行快速冷却至540℃时，再将铸件放入热处理炉以60℃／h的速度冷至300℃以下出炉空冷，得到磷铜耐磨铸铁。以上对本专利技术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专利技术的范围，本专利技术的保护范围由随附的权利要求书限定，仼何在本专利技术权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等，均落入本专利技术的保护范围之內。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法，其特征在于：包括下述几个步骤：第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C2.9～3.3%、Si1.4～1.7%、Mn0.6～1%、P0.4～0.7%、Cu0.5～0.9%、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17～26%，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和硅铁得到铁液；第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1490～1640℃，投入其数量为铁液0.1～0.3%的铝进行终脱氧；第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量的0.3～0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁；第七步：浇注：待铁液温度降至1410～1490℃时，进行浇注，得到铸件；第八步：高温退火。

【技术特征摘要】
1.一种磷铜耐磨铸铁的热处理方法，其特征在于：包括下述几个步骤：第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C2.9～3.3%、Si1.4～1.7%、Mn0.6～1%、P0.4～0.7%、Cu0.5～0.9%、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17～26%，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和硅铁得到铁液；第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；第五步：终脱氧：将铁液温度升...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炳振，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45