本發(fā)明涉及黑色金屬的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種硼磷耐磨鑄鐵的熱處理方法。

背景技術(shù)：

硼磷耐磨鑄鐵是一種性能優(yōu)良的減磨材料，它具有很高的硬度和延長鑄件的使用壽命的特點(diǎn)。硼磷耐磨鑄鐵只需在鑄鐵中加入硼、磷，基體組織幾乎不發(fā)生變化，只是在奧氏體中出現(xiàn)一部分硼碳化物。另外，硼碳化物中不溶解磷，所以増加磷含量只増加特殊奧氏體中磷共晶的數(shù)量，硼碳化物析出的數(shù)量不受磷的影響。増加硼含量則硼碳化物數(shù)量增加。由于硼碳化物的顯徴硬度較髙HV＝1100左右，因此提髙了耐磨性，同時(shí)硼碳化物在基體中均勻分布，所以對加工性能并不帶來很多困難。另外為了消除自由滲碳體，降低硬度，改善機(jī)械性能及切削加工性能，需進(jìn)行高溫退火處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所需解決的技術(shù)問題是提供一種硼磷耐磨鑄鐵的熱處理方法。通過控制鑄鐵中硼、磷的加入量，鑄造出耐磨鑄鐵，并進(jìn)行高溫退火改善機(jī)械性能及切削加工性能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括下述幾個(gè)步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵按C2.7～3.7%、Si1.8～2.8%、Mn0.5～1.3%、B0.02～0.06%、P0.2～0.55%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計(jì)算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料16～24%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵和硅鐵得到鐵液；

第四步：爐前快速分析：取鐵液澆注試樣進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1480～1630℃，投入其數(shù)量為鐵液0.1～0.3%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包時(shí)進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵液量的0.3～0.5%孕育劑，孕育劑的粒度為2～6mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵液溫度降至1460～1530℃時(shí)，進(jìn)行澆注，得到鑄件；

第八步：高溫退火。

所述的第八步高溫退火中，鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以65～90℃／h的速度升溫至775～830℃，保溫2～4h進(jìn)行快速冷卻至560℃時(shí)，再將鑄件放入熱處理爐以50～70℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到硼磷耐磨鑄鐵。

本發(fā)明的有益效果是：方法簡單，通過嚴(yán)格控制硼、磷的加入量，鑄造出髙性能減磨鑄鐵，并能替代部分昂貴合金元素，同時(shí)改善機(jī)械性能及切削加工性能，特別適合鑄造汽缸套和活塞環(huán)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本例的一種硼磷耐磨鑄鐵的熱處理方法，包括下述幾個(gè)步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵按C2.7%、Si1.8%、Mn0.5%、B0.02%、P0.2%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計(jì)算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料16%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵和硅鐵得到鐵液；

第四步：爐前快速分析：取鐵液澆注試樣進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1480℃，投入其數(shù)量為鐵液0.1%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包時(shí)進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵液量的0.3%孕育劑，孕育劑的粒度為2mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵液溫度降至1460℃時(shí)，進(jìn)行澆注，得到鑄件；

第八步：高溫退火：鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以65℃／h的速度升溫至775℃，保溫2h進(jìn)行快速冷卻至560℃時(shí)，再將鑄件放入熱處理爐以50℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到硼磷耐磨鑄鐵。

實(shí)施例2：

本例的一種硼磷耐磨鑄鐵的熱處理方法，包括下述幾個(gè)步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵按C3.2%、Si2.3%、Mn0.9%、B0.04%、P0.375%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計(jì)算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料20%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵和硅鐵得到鐵液；

第四步：爐前快速分析：取鐵液澆注試樣進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1505℃，投入其數(shù)量為鐵液0.2%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包時(shí)進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵液量的0.4%孕育劑，孕育劑的粒度為4mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵液溫度降至1495℃時(shí)，進(jìn)行澆注，得到鑄件；

第八步：高溫退火：鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以77℃／h的速度升溫至802.5℃，保溫3h進(jìn)行快速冷卻至560℃時(shí)，再將鑄件放入熱處理爐以60℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到硼磷耐磨鑄鐵。

實(shí)施例3：

本例的一種硼磷耐磨鑄鐵的熱處理方法，包括下述幾個(gè)步驟：

第一步：配料：將廢鋼、回爐料、生鐵、錳鐵、硅鐵按C3.7%、Si2.8%、Mn1.3%、B0.06%、P0.55%、S≤0.08%，余量為Fe重量百分比的方式進(jìn)行配料；

第二步：預(yù)熱：將優(yōu)化計(jì)算好的廢鋼、回爐料、生鐵投入中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱；

第三步：熔煉：將中頻感應(yīng)爐內(nèi)的廢鋼、回爐料、生鐵熔化后，投入其數(shù)量為爐料24%，成分為石灰70%+螢石30%的脫氧劑進(jìn)行預(yù)脫氧，再投入烘烤處理的錳鐵和硅鐵得到鐵液；

第四步：爐前快速分析：取鐵液澆注試樣進(jìn)行快速分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分；

第五步：終脫氧：將鐵液溫度升溫至1630℃，投入其數(shù)量為鐵液0.3%的鋁進(jìn)行終脫氧；

第六步：孕育處理：鐵液自中頻感應(yīng)爐流向澆包時(shí)進(jìn)行孕育處理，加入其數(shù)量為鐵液量的0.5%孕育劑，孕育劑的粒度為6mm，孕育劑為75硅鐵；

第七步：澆注：待鐵液溫度降至1530℃時(shí)，進(jìn)行澆注，得到鑄件；

第八步：高溫退火：鑄件﹤200℃以下裝入熱處理爐中，以90℃／h的速度升溫至830℃，保溫4h進(jìn)行快速冷卻至560℃時(shí)，再將鑄件放入熱處理爐以70℃／h的速度冷至300℃以下出爐空冷，得到硼磷耐磨鑄鐵。

以上對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，仼何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。