本發(fā)明涉及熱處理，尤其涉及一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法。

背景技術(shù)：

1、影響鑄鋼件力學(xué)性能的內(nèi)在因素有材料本身特性，如結(jié)合鍵、組織、結(jié)構(gòu)、原子本性影響；外在因素有試驗(yàn)溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)、試樣尺寸及精度、試樣加工方式等的影響，現(xiàn)有技術(shù)中，公告號(hào)為cn107119176a的專利文件，公開了一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，對(duì)鑄鋼件進(jìn)行熱處理，所述熱處理包括正火、快速冷卻、回火、出爐冷卻步驟，所述正火步驟為當(dāng)鑄鋼件的溫度達(dá)到920℃～950℃時(shí)保溫計(jì)時(shí)，所述快速冷卻步驟為采用風(fēng)機(jī)對(duì)鑄鋼件進(jìn)行吹風(fēng)冷卻，同時(shí)采用水霧機(jī)將冷卻水的水霧噴向鑄鋼件，保證鑄鋼件的冷卻達(dá)到10℃/min～20℃/min；所述回火步驟為再次將鑄鋼件升溫至630℃～650℃，保溫時(shí)間為鑄鋼件最大壁厚乘以(1～1.5)min；出爐冷卻，本發(fā)明針對(duì)殘留al含量較高的這類材質(zhì)鑄鋼件，采用提高正火溫度、延長(zhǎng)正火保溫時(shí)間、提高正火冷速、提高回火保溫溫度并縮短回火保溫時(shí)間，降低了鑄鋼件中al化合物對(duì)組織性能的有害影響。

2、在鑄件表面pt檢測(cè)時(shí)，會(huì)在局部的一些位置含有裂紋、或雜質(zhì)缺陷，必須進(jìn)行挖焊，如果大量焊補(bǔ)，增加了鑄件應(yīng)力，降低了焊補(bǔ)區(qū)力學(xué)性能，或者導(dǎo)致鑄件變形，增加了鑄鋼件缺陷焊接修補(bǔ)的難度，基于此，急需要發(fā)明一種比較實(shí)用的解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，包括以下具體：

4、步驟1、鑄鋼件表面缺陷的處理，對(duì)鑄鋼件表面進(jìn)行pt檢測(cè)，在不合格區(qū)域，清理鑄鋼件表面的油污、臟物和鐵銹，使用機(jī)械方法挖除缺陷，然后打磨成坡口；

5、步驟2、鑄鋼件表面的修補(bǔ)，首先對(duì)鑄鋼件進(jìn)行加熱處理，達(dá)到焊補(bǔ)溫度，然后對(duì)挖除缺陷的坡口進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊焊疤高于鑄鋼件的表面；

6、步驟3、修補(bǔ)后的鑄鋼件放置到熱處理爐中，以50℃/h-80℃/h的升溫速度，將鑄鋼件加熱至500℃-650℃，在500℃-650℃范圍內(nèi)保溫1-1.5h；

7、步驟4、從熱處理爐中將鑄鋼件取出，放置于空氣中自然冷卻；

8、所述鑄鋼件的化學(xué)成分及各成分元素所占質(zhì)量百分比：c＝0.12～0.55％、si＝0.20～0.6％、mn＝0.5～1.0％、p≤0.015％、s≤0.025％、cr≤2.20％、mo≤0.9％、ni≤0.3％、v≤0.01％、cu≤0.1％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素。

9、優(yōu)選地，所述步驟2中，對(duì)鑄鋼件進(jìn)行加熱處理達(dá)到100℃-260℃的焊補(bǔ)溫度，在焊補(bǔ)過(guò)程持續(xù)進(jìn)行加熱，在鑄鋼件的裂紋、砂眼或氣泡附近位置，含有難以清理的雜質(zhì)和水分，通過(guò)加熱將其內(nèi)部的雜質(zhì)和水分排出，減少焊補(bǔ)過(guò)程再次形成氣孔等缺陷。

10、優(yōu)選地，所述步驟2中，坡口進(jìn)行補(bǔ)焊過(guò)程，對(duì)高于鑄鐵件表面的焊補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行打磨，打磨至與鑄鐵件表面齊平，并檢查修補(bǔ)后的焊縫不允許出現(xiàn)未熔合、夾渣、咬邊、表面氣孔、焊瘤未焊滿、裂紋的缺陷，若出現(xiàn)上述缺陷，重復(fù)步驟s1，保證打磨面平整、光滑過(guò)渡。

11、優(yōu)選地，所述步驟3中，鑄鋼件在熱處理爐中，以50℃/h-80℃/h的升溫速度，將鑄鋼件加熱至450℃，再以80℃/h-120℃/h的升溫速度，將鑄鋼件加熱至500℃-650℃，前期以較慢的速度升溫，細(xì)化鑄鋼組織，使其具有所需的力學(xué)性能，也為以后熱處理做好預(yù)備處理，后期以較快的升溫速度加熱，分兩次以不同的加熱速度進(jìn)行升溫，提高升溫速度，減少所用時(shí)間。

12、優(yōu)選地，所述步驟4，鑄鋼件在熱處理爐中，隨熱處理爐一起冷卻至100℃-200℃，然后，取出鑄鋼件，采用放置在水溶液、有機(jī)油或風(fēng)冷箱內(nèi)的方式進(jìn)行降溫，以適宜的速率冷卻，使鑄鋼件內(nèi)和焊補(bǔ)區(qū)域的部位組件轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織，提高鑄鋼的組織均勻性，避免導(dǎo)致鑄件形變或開裂。

13、本發(fā)明具有以下有益效果：

14、本發(fā)明所提出的改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，在對(duì)鑄鋼件表面進(jìn)行挖焊過(guò)程中，焊補(bǔ)區(qū)域材質(zhì)的力學(xué)性能與鑄鋼件的力學(xué)產(chǎn)生差異，通過(guò)在焊補(bǔ)前進(jìn)行鑄鋼件的升溫處理，以及焊后在熱處理爐內(nèi)進(jìn)行升溫、保溫處理，可使鑄鋼件的內(nèi)部應(yīng)力得以消除，還使其不穩(wěn)定的淬火馬氏體轉(zhuǎn)變成回火馬氏體、托氏體或索氏體，使鑄鋼件的焊接區(qū)域強(qiáng)度和硬度降低，即恢復(fù)鑄鋼件原始狀態(tài)的力學(xué)性能。

技術(shù)特征：

1.一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，其特征在于，包括以下具體：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，其特征在于：所述步驟2中，對(duì)鑄鋼件進(jìn)行加熱處理達(dá)到100℃-260℃的焊補(bǔ)溫度，在焊補(bǔ)過(guò)程持續(xù)進(jìn)行加熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，其特征在于：所述步驟2中，坡口進(jìn)行補(bǔ)焊過(guò)程，對(duì)高于鑄鐵件表面的焊補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行打磨，打磨至與鑄鐵件表面齊平，并檢查修補(bǔ)后的焊縫不允許出現(xiàn)未熔合、夾渣、咬邊、表面氣孔、焊瘤未焊滿、裂紋的缺陷，若出現(xiàn)上述缺陷，重復(fù)步驟s1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，其特征在于：所述步驟3中，鑄鋼件在熱處理爐中，以50℃/h-80℃/h的升溫速度，將鑄鋼件加熱至450℃，再以80℃/h-120℃/h的升溫速度，將鑄鋼件加熱至500℃-650℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，其特征在于：所述步驟4，鑄鋼件在熱處理爐中，隨熱處理爐一起冷卻至100℃-200℃，然后，取出鑄鋼件，采用放置在水溶液、有機(jī)油或風(fēng)冷箱內(nèi)的方式進(jìn)行降溫。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，其特征在于：所述鑄鋼件的化學(xué)成分及各成分元素所占質(zhì)量百分比：c＝0.12％、si＝0.20％、mn＝0.5％、p≤0.015％、s≤0.025％、cr≤2.20％、mo≤0.9％、ni≤0.3％、v≤0.01％、cu≤0.1％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素，所述鑄鋼件力學(xué)性能為拉強(qiáng)度rm＝600～660mpa、屈服強(qiáng)度rp0.2＝420～450mpa，延伸率a＝20％～24％、斷面收縮率z＝43％～50％。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，其特征在于：所述鑄鋼件的化學(xué)成分及各成分元素所占質(zhì)量百分比：c＝0.55％、si＝0.6％、mn＝1.0％、p≤0.015％、s≤0.025％、cr≤2.20％、mo≤0.9％、ni≤0.3％、v≤0.01％、cu≤0.1％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)元素，所述鑄鋼件力學(xué)性能為拉強(qiáng)度rm＝620～680mpa、屈服強(qiáng)度rp0.2＝422～470mpa，延伸率a＝25％～28％、斷面收縮率z＝50％～65％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種改善鑄鋼件力學(xué)性能的熱處理方法，包括以下具體：步驟1、鑄鋼件表面缺陷的處理；步驟2、鑄鋼件表面的修補(bǔ)；步驟3、修補(bǔ)后的鑄鋼件放置到熱處理爐中，以50℃/h?80℃/h的升溫速度，將鑄鋼件加熱至500℃?650℃，在500℃?650℃范圍內(nèi)保溫1?1.5h；步驟4、從熱處理爐中將鑄鋼件取出，放置于空氣中自然冷卻；在對(duì)鑄鋼件表面進(jìn)行挖焊過(guò)程中，焊補(bǔ)區(qū)域材質(zhì)的力學(xué)性能與鑄鋼件的力學(xué)產(chǎn)生差異，通過(guò)在焊補(bǔ)前進(jìn)行鑄鋼件的升溫處理，以及焊后在熱處理爐內(nèi)進(jìn)行升溫、保溫處理，可使鑄鋼件的內(nèi)部應(yīng)力得以消除，還使其不穩(wěn)定的淬火馬氏體轉(zhuǎn)變成回火馬氏體、托氏體或索氏體，使鑄鋼件的焊接區(qū)域強(qiáng)度和硬度降低，即恢復(fù)鑄鋼件原始狀態(tài)的力學(xué)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：費(fèi)彥民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽省安工機(jī)械制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5