專利名稱：黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黑心可鍛鑄鐵熱處理的新工藝。
經(jīng)檢索知，目前國內(nèi)外黑心可鍛鑄鐵熱處理都要經(jīng)過升溫、維護(hù)高溫恒溫及降溫這幾個(gè)主要工藝過程。典型的黑心可鍛鑄鐵熱處理的工藝過程是將鑄鐵坯件在退火爐中加熱升溫到960℃;燒火保持960℃-920℃的高溫恒溫8-10小時(shí);急降溫至780℃;封爐?；?，保溫使之自然降溫至650℃后出爐。這類工藝過程的主要不足是恒高溫過程，用燒火維持，爐內(nèi)溫度分布呈鋸齒狀，使結(jié)晶變粗，影響鑄鐵坯件的機(jī)械性能;燒火時(shí)間長，耗煤、耗電、勞動(dòng)強(qiáng)度大。
本發(fā)明的任務(wù)就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無恒高溫過程的黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝。
為了完成上述任務(wù)，本發(fā)明采取的解決方案是將鑄鐵坯件在保溫性好的退火爐中加熱升溫到960℃左右的最高爐溫后，高溫?；鸱鉅t，并保持爐溫以一個(gè)較小的溫度梯度下降至冷卻出爐的溫度。
高溫停火封爐，省去靠燃燒維持高溫恒溫過程，爐內(nèi)溫度因封爐而趨于穩(wěn)定均衡，并緩慢平滑下降，使金屬結(jié)晶隨溫度順序及時(shí)相變，能充分揭示出材質(zhì)的本性與相變需要的時(shí)間，從而提高了材料的機(jī)械性能;消除了因燒火維持高恒溫，使溫度忽上忽下，順逆頻繁交錯(cuò)變化形成恒溫過程的鋸齒狀溫度分布，及由此導(dǎo)致的即使相變時(shí)間長，又破壞了材質(zhì)的機(jī)械性能之弊。
高溫?；鸱鉅t，只有升溫階段燒火，從而大大縮短了耗能時(shí)間;同時(shí)消除了因溫度上下變化延長的相變時(shí)間，也縮短了整個(gè)熱處理過程的時(shí)間。
為了順利完成上述高溫封爐黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝，所用保溫退火爐的外壁為紅磚，爐內(nèi)壁為粘土磚，爐內(nèi)壁與爐外壁之間夾有硅酸鋁耐火纖維，爐壁總厚度大于500mm。
本發(fā)明的工藝過程還可將封爐分為兩個(gè)階段。高溫?；鸱鉅t并保持爐溫在較小的溫度梯度下完成第一階段石墨化過程;然后迅速冷卻至接近第二階段石墨化過程的溫度，再次封爐并保持爐溫以比第一階段封爐過程更小的溫度梯度下降至出爐溫度。在這個(gè)工藝過程中鑄鐵坯大致經(jīng)過滲碳體→石墨十奧氏體，奧氏體→鐵素體+石墨的相變過程，進(jìn)一步縮短了熱處理的時(shí)間。
由于本發(fā)明采用黑心可鍛鑄鐵高溫封爐的熱處理新工藝，使得整個(gè)熱處理過程縮短了20-30%的時(shí)間;燒火時(shí)間減少，節(jié)約能源20-30%;減小了對(duì)環(huán)境的污染;提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。熱處理后的坯件質(zhì)量高，且材質(zhì)性能穩(wěn)定;達(dá)到KTH350-10在95%以上;達(dá)到KTH370-12在90%以上。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述在實(shí)施例中，高溫封爐完成第一階段石墨化過程的溫度梯度Tc＜15℃/時(shí)，使?fàn)t溫從960℃降至820℃-800℃;;封爐完成第二階段石墨化過程的溫度梯度Tr＜7℃/時(shí)，使?fàn)t溫從780降至650℃。其退火曲線如

圖1所示。
對(duì)于以煤粉為燒料的退火爐，其加熱升溫過程為將鑄鐵坯件從常溫升至750℃時(shí)，保持70分鐘;再升至850℃后，慢升溫至960℃，完成升溫至最高爐溫過程。其升溫過程如圖1所示，這種在750℃保溫處理工藝既能保證煤粉退火爐正常燃燒，又能起到預(yù)溫處理加快形成石墨核心與均衡爐內(nèi)溫度的作用。
權(quán)利要求
1.一種黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝，其特征在于將鑄鐵坯件在保溫性好的退火爐中升溫至960℃左右的最高爐溫后，高溫?；鸱鉅t，并保持爐溫以一個(gè)較小的溫度梯度下降至冷卻出爐的溫度。
2.按照權(quán)利要求1所述的黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝，其特征在于高溫停火封爐并保持爐溫在較小的溫度梯度下完成第一階段石墨化過程;然后迅速冷卻至接近第二階段石墨化過程的溫度;再次封爐并保持爐溫以比第一階段封爐過程更小的溫度梯度下降至出爐溫度。
3.按照權(quán)利要求2所述的黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝，其特征在于高溫封爐完成第一階段石墨化過程的溫度梯度Tc＜15℃/時(shí)，使?fàn)t溫從960℃降至820℃-800℃;封爐完成第二階段石墨化過程的溫度梯度Tr＜7℃/時(shí)，使?fàn)t溫從780℃降至650℃。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝，其特征在于鑄鐵坯件被從常溫升溫至750℃時(shí)保持70分鐘;再升溫至850℃后，慢升溫至960℃，完成升溫至最高爐溫過程。
5.一種完成上述黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝的保溫退火爐，其特征在于爐外壁為紅磚，爐內(nèi)壁為粘土磚，爐內(nèi)壁與爐外壁之間夾有硅酸鋁耐火纖維，爐壁總厚度大于500mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黑心可鍛鑄鐵高溫封爐熱處理的新工藝。其主要過程是將鑄鐵坯件在保溫性好的退火爐中加熱升溫到960℃左右的最高爐溫后，高溫?；鸱鉅t，并保持爐溫以一個(gè)較小的溫度梯度下降至冷卻出爐時(shí)的溫度。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是縮短了工藝時(shí)間20-30％，節(jié)約能源20-30％，減小了對(duì)環(huán)境的污染，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；熱處理后的坯件質(zhì)量高且材質(zhì)性能穩(wěn)定，達(dá)到KTH350-10在95％以上，達(dá)到KTH370-12在90％以上。
文檔編號(hào)C21D5/14GK1066686SQ9210357
公開日1992年12月2日 申請(qǐng)日期1992年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月16日
發(fā)明者任久紅, 王鴻正 申請(qǐng)人:玉田縣第一水暖廠, 王鴻正