專利名稱：一種大型電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電渣熔鑄42CrMo鋼熱處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電渣熔鑄是一種使金屬精煉和鑄造成型一次完成，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)合金鑄件的電渣冶金工藝。它是利用電流通過液渣所產(chǎn)生的電阻熱，不斷地將金屬電極熔化，熔化的金屬匯聚成滴，穿過渣層滴入金屬熔池，同時在異型水冷模內(nèi)凝固成鑄件的技術(shù)。鑄件在水冷模內(nèi)快速冷卻順序結(jié)晶，金屬組織致密、成分均勻，消除了機械和物理性質(zhì)的異向性，低倍組織得到改善，一般鑄件中常見的發(fā)紋、疏松、縮孔、夾渣、偏析等缺陷基本被消除，鑄件的各項性能指標(biāo)明顯優(yōu)于普通砂型鑄件。實現(xiàn)以鑄代鍛的方法，可以降低毛坯材料成本。目前尚沒有關(guān)于大型電渣熔鑄在42CrMo鋼曲軸熱處理方法的應(yīng)用報道。42CrMo鋼曲軸大量用在大型隔膜泵上，在此之前，通常采用42CrMo鋼鍛件，其毛坯料的重量為成品件的3倍，而且機加工時間長。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種可降低原材料的毛坯重量、縮短生產(chǎn)加工周期且可取代 42CrMo鍛鋼曲軸的大型電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸的熱處理方法。本發(fā)明采用以下工藝步驟1、正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350°C、650°C、 860890 920°C正火處理，保溫一段時間，正火采用空冷；2、回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650°C 700°C，保溫一段時間， 回火后采用空冷；3、調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650°C、860°C 淬火保溫一段時間后油冷；再經(jīng)570°C保溫一段時間后空冷；1、2、3步驟所用的保溫時間，需根據(jù)工件重量和裝爐量確定。(該行業(yè)常規(guī)技術(shù))本發(fā)明有益效果大型電渣熔鑄42CrMo鋼的熱處理與鍛件42CrMo鋼的熱處理有很大區(qū)別，原因是電渣熔鑄工藝和鍛造工藝所獲得的坯料原始組織狀態(tài)完全不同，電渣熔鑄后的表層和心部組織有較大的差別，表層晶粒較細小，心部晶粒較粗大并有柱狀晶，鍛造后的組織是較均勻的等軸晶。為使電渣熔鑄42CrMo鋼的力學(xué)性能達到鍛件42CrMo鋼的力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)(JB/ T6396-2006)，預(yù)備熱處理是關(guān)鍵。在預(yù)處理的過程中，將使電渣熔鑄后的心部粗大柱狀晶轉(zhuǎn)變成表層和心部都均勻的等軸晶。在同樣的調(diào)質(zhì)處理后，電渣熔鑄件的力學(xué)性能達到了鍛件標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了電渣熔鑄件代替鍛件。從2007年2月至現(xiàn)在，申請人已經(jīng)采購電渣熔鑄曲軸毛坯，生產(chǎn)4種規(guī)格的曲軸， 其中最大重量達12. 5噸，交付使用70余件，產(chǎn)品力學(xué)性能指標(biāo)均達到技術(shù)要求。與鍛件毛坯相比，電渣熔鑄坯料的重量降低50%，機械加工余量小，縮短粗加工周期1/3，大大節(jié)省了毛坯成本和粗加工成本，累計節(jié)約資金達千萬元以上。經(jīng)過現(xiàn)場實際應(yīng)用后，曲軸工作狀況良好，運行平穩(wěn)，尤其在超大負(fù)荷狀態(tài)下，沒有出現(xiàn)彎曲、折斷等現(xiàn)象，完全達到了使用要求。隨著礦山、冶金、石化等領(lǐng)域應(yīng)用的不斷擴展，電渣熔鑄曲軸必將具有廣闊的市場前景。
圖1是本發(fā)明的正火、回火工藝曲線圖2是本發(fā)明調(diào)質(zhì)工藝曲線；圖3是本發(fā)明實施例1熱處理正火、回火工藝曲線；圖4是本發(fā)明實施例1熱處理調(diào)質(zhì)工藝曲線；圖5是本發(fā)明實施例2熱處理正火、回火工藝曲線；圖6是本發(fā)明實施例2熱處理調(diào)質(zhì)工藝曲線；
具體實施例方式如圖所示，本發(fā)明采用以下工藝步驟1、正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350°C、650°C、 860°C>890 920°C正火處理，保溫一段時間，采用空冷；2、回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650°C 700°C，保溫一段時間， 回火后采用空冷；3、調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650°C、860°C 保溫一段時間后油冷；再經(jīng)570°C保溫一段時間后空冷；1、2、3步驟所用的保溫時間，需根據(jù)工件重量和裝爐量確定。實施例1 三拐曲軸材質(zhì)電渣熔鑄42CrMo鋼規(guī)格Φ 1060 X 3050mm凈重5283kgl件熱處理工藝曲線如圖3所示1、正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350°C O小時)、 6500C (4小時)、860°C (6小時)、890 920°C (4小時)正火處理后空冷；2、回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650°C 700°C (15小時)，后空冷；3、調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650°C 0小時)、860°C (10小時)后油冷；再經(jīng)570°C (15小時)后空冷。實施例2:三拐曲軸材質(zhì)電渣熔鑄42CrMo鋼規(guī)格Φ 1070 X沈58讓凈重5049kgl件熱處理工藝曲線如圖4所示1、正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350°C O小時)、 6500C (4小時)、860°C (6小時)、890 920°C (2小時)正火處理后空冷；2、回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650°C 700°C (12小時)，后空冷；3、調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650°C 0小時)、860°C (8小時)后油冷；再經(jīng)570°C (12小時)后空冷。經(jīng)本發(fā)明對電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸70余件進行正火、回火預(yù)處理后，再經(jīng)噴丸處理，再進行常規(guī)的調(diào)制處理。經(jīng)在工件的本體上截取力學(xué)性能試樣，經(jīng)檢測均達到《大型合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件技術(shù)條件》JB/T6396-2006的標(biāo)準(zhǔn)，電渣熔鑄件的橫向和縱向力學(xué)性能差別不大，給出的力學(xué)性能數(shù)據(jù)全部是橫向性能。大型合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件技術(shù)條件JB/T6396-2006節(jié)選
權(quán)利要求
1.一種大型電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸的熱處理方法，其特征在于，采用以下工藝步驟(1)正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350V、650 V、 8600C>890 920°C正火處理，保溫一段時間，采用空冷；(2)回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650°C 700°C，保溫一段時間，采用空冷；(3)調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650°C、860°C淬火保溫一段時間后油冷；再經(jīng)570°C保溫一段時間后空冷；(1)、(2)、(3)步驟所用的保溫時間，需根據(jù)工件重量和裝爐量確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大型電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸的熱處理方法，其特征在于， 電渣熔鑄42CrMo鋼的規(guī)格為Φ 1060 X 3050mm，凈重5283kg，件數(shù)為1，熱處理工藝步驟為(1)正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350°C、2小時， 6500C >4小時，860°C、6小時，890 920°C、4小時，正火處理后空冷；(2)回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650°C 700°C、15小時，后空冷；(3)調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650°C、4小時， 8600C UO小時，后油冷；再經(jīng)570°C、15小時，后空冷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大型電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸的熱處理方法，其特征在于， 電渣熔鑄42CrMo鋼的規(guī)格為Φ1070Χ^58πιπι，凈重5049kg，件數(shù)為1，熱處理工藝步驟為(1)正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350°C、2小時， 6500C >4小時，860°C、6小時，890 920°C、2小時，正火處理后空冷；(2)回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650°C 700°C、12小時，后空冷；(3)調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650°C、4小時， 8600C >8小時，后油冷；再經(jīng)5700C >12小時，后空冷。
全文摘要
一種大型電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸的熱處理方法屬于電渣熔鑄42CrMo鋼熱處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明目的在于提供一種可降低原材料的毛坯重量、縮短生產(chǎn)加工周期且可取代42CrMo鍛鋼曲軸的大型電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸的熱處理方法。本發(fā)明采用以下工藝步驟1、正火將經(jīng)加工后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸置于加熱爐內(nèi)，經(jīng)350℃、650℃、860℃、890～920℃正火處理，采用空冷；2、回火將正火后的鋼曲軸置于回火爐內(nèi)，加溫至650℃～700℃，采用空冷；3、調(diào)質(zhì)正火、回火后的電渣熔鑄42CrMo鋼曲軸經(jīng)噴丸后，在爐內(nèi)經(jīng)650℃、860℃淬火后油冷；再經(jīng)570℃后空冷。
文檔編號C21D9/30GK102329943SQ201010223590
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者劉鑫, 李萍, 趙新民, 高晶 申請人:中國有色(沈陽)冶金機械有限公司