一種鑄鋼件表面質(zhì)量處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鋼件表面質(zhì)量處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鑄鋼件表面質(zhì)量處理工
-H-
O
【背景技術(shù)】
[0002]鑄鋼件澆注打箱后需要進(jìn)行去除澆注系統(tǒng)、冒口等多余材料割除處理，質(zhì)量熱處理和機(jī)械加工等一系列的處理工藝，使最終成品鑄鋼件的質(zhì)量符合結(jié)構(gòu)、尺寸和機(jī)械性能等各項(xiàng)要求。對(duì)于大型鑄鋼件，需要去除材料的部位較大，去除材料部位的鑄件表面積也較大?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般鑄鋼件打箱后為防止厚大鑄件冷卻不均勻而發(fā)生開裂需盡快采用割槍初步將多余材料割除，然后對(duì)鑄件進(jìn)行淬火、回火等質(zhì)量熱處理工藝，本過程中，為防止割除過量，一般割除部件需預(yù)留20— 40mm的余量，質(zhì)量熱處理后再對(duì)鑄件的割除余量采用碳弧氣刨的方法去除鑄鋼件表面多余金屬及雜物。此方法所采用的設(shè)備是碳弧氣刨機(jī)，連接碳弧氣刨機(jī)的氣刨槍上安裝一定尺寸的碳棒，在碳棒和鑄件表面金屬接觸的瞬間即產(chǎn)生高溫電弧，使表面金屬熔化，氣刨槍里的壓縮空氣將熔化的金屬液體吹走。如此，按照一定的操作步驟，一層一層地進(jìn)行氣刨，從而達(dá)到去除鑄件表面多余金屬的目的。但是，仍會(huì)有部分金屬因?yàn)闆]達(dá)到熔化溫度而殘留在鑄件表面，這層金屬?gòu)母邷乩鋮s下來后，在某種程度上，相當(dāng)于該表層金屬經(jīng)歷了一個(gè)從高溫到低溫的快速冷卻過程，如同經(jīng)歷了一個(gè)正火或淬火的過程。鑄件表面的氣刨區(qū)域硬度提高，大大高于經(jīng)過質(zhì)量熱處理后的鑄件本體表面硬度，即形成了氣刨硬化。經(jīng)過測(cè)量，氣刨硬化層的深度為0.5~2.5mm。該硬化層如果不去除掉，不僅影響鑄件表面性能，而且如果該硬化層分布在機(jī)械加工面上，往往導(dǎo)致加工困難，容易損壞加工刀具，影響加工效率和加工質(zhì)量，增加了加工成本。
[0003]為消除上述氣刨硬化層傳統(tǒng)的解決辦法是使用砂輪機(jī)鏟磨硬化層以便于后續(xù)的機(jī)械加工。對(duì)于大型鑄鋼件，這種氣刨硬化層區(qū)域相對(duì)較多，面積較大且表面不平整，區(qū)域不規(guī)則，只能采用人工鏟磨的方法進(jìn)行，要將所有凹凸不平的硬化層鏟磨干凈，需要花費(fèi)很大的人力和物力，效率低下。尤其是低合金鋼和高合金鋼的氣刨硬化層硬度高，鏟磨更為困難。一般中、大型鑄鋼件，按每班次2~3人，3班制，需要鏟磨2~3天，使用JB180-6-22-A-24P-80砂輪機(jī)的砂輪片，需耗費(fèi)砂輪片144~216片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鑄鋼件表面質(zhì)量處理工藝存在的問題，提供一種操作簡(jiǎn)單，易于控制的鑄鋼件表面質(zhì)量處理工藝。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鑄鋼件表面質(zhì)量處理工藝，所述鑄鋼件澆注出爐打箱后依次進(jìn)行如下處理過程:A)局部初切割鑄鋼件表面多余的金屬材料及雜物；B)對(duì)鑄件整體進(jìn)行淬火及回火質(zhì)量熱處理使鑄件的整體機(jī)械性能符合鑄件產(chǎn)品的使用要求:C)采用碳弧氣刨的方式進(jìn)一步去除鑄鋼件表面多余金屬材料層；D)檢測(cè)鑄鋼件未進(jìn)行碳弧氣刨部位的硬度和碳弧氣刨部位的硬度，根據(jù)硬度檢測(cè)結(jié)果，采用表面回火工藝對(duì)鑄鋼件表面進(jìn)行熱處理，以降低鑄鋼件表面氣刨層的硬度，所述回火工藝中將鑄件裝爐后以60—I10C /h的速度升溫至580— 680°C，保溫O— 3小時(shí)，然后將鑄件以60 — 110°C /h的降溫速度降至260— 300°C，出爐空冷；E)對(duì)鑄鋼件進(jìn)行機(jī)械加工使鑄件的結(jié)構(gòu)尺寸符合鑄件成品的要求。
[0006]采用本發(fā)明的鑄鋼件表面質(zhì)量處理工藝，鑄鋼件經(jīng)初步切割、質(zhì)量熱處理和碳弧氣刨后采用適當(dāng)?shù)幕鼗鸸に嚕植拷档丸T鋼件的氣刨硬化層的硬度，使其與鑄鋼件本體硬度相近，并且不影響鑄鋼件本體的硬度，經(jīng)過局部熱處理后的鑄鋼件可直接進(jìn)行機(jī)械加工工序，省略了氣刨硬化層打磨過程，既節(jié)約人力，又節(jié)約鑄件處理的時(shí)間，縮短鑄件質(zhì)量處理的生產(chǎn)周期。
[0007]為保證鑄鋼件進(jìn)行局部熱處理不影響鑄件本體的硬度性能，所述步驟D)中的回火保溫溫度比步驟B)中的回火保溫溫度低10 — 30°C。
[0008]為精確控制回火保溫時(shí)間，所述步驟D)中，在鑄鋼件的前、后、左、右部位分別設(shè)置測(cè)溫托偶，回火保溫時(shí)，當(dāng)各測(cè)溫托偶溫度均達(dá)到保溫溫度時(shí)，結(jié)束保溫。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鑄鋼件為低碳鋼鑄件，鑄鋼件經(jīng)過局部碳弧氣刨后，氣刨硬化層硬度為320~420HB，鑄鋼件質(zhì)量熱處理后的正常本體硬度為160~230HB ;鑄鋼件裝爐后，以110°C /h的升溫速度，將鑄鋼件升溫至580°C，然后以110°C /h的速度降溫至300 °C，出爐空冷。
[0010]作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述鑄鋼件為低合金鋼鑄件，鑄鋼件經(jīng)過局部碳弧氣刨后，氣刨硬化層硬度為360~480HB，鑄鋼件質(zhì)量熱處理后的正常本體硬度為180-280HB ;鑄鋼件裝爐后，以80°C /h的升溫速度，將鑄鋼件升溫至640°C，然后以80°C /h的速度降溫至280°C，出爐空冷。
[0011]作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述鑄鋼件為高合金鋼鑄件，鑄鋼件經(jīng)過局部碳弧氣刨后，氣刨硬化層硬度為380~500HB，鑄鋼件質(zhì)量熱處理后的正常本體硬度為200-260HB ;鑄鋼件裝爐后，以60°C /h的升溫速度，將鑄鋼件升溫至680°C，然后以60°C /h的速度降溫至260°C，出爐空冷。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面以具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0013]實(shí)施例1
本實(shí)施例的鑄鋼件表面質(zhì)量處理工藝中處理的鑄鋼件為低碳鋼，該鑄鋼件的材料組份及質(zhì)量百分含量為:C:0.20-0.35，Si ( 0.60，Mn:0.5-1.20，P 彡 0.05，S 彡 0.03，Cr彡0.20，Mo彡0.25，V彡0.10，Ni彡0.5，其余為鐵。鑄鋼件澆注出爐打箱后依次進(jìn)行如下處理過程:A)采用割槍局部初切割鑄鋼件表面澆道、冒口等多余的金屬材料及雜物；B)對(duì)鑄件整體進(jìn)行淬火及回火質(zhì)量熱處理使鑄件的整體機(jī)械性能符合鑄件產(chǎn)品的使用要求:C)采用碳弧氣刨的方式進(jìn)一步去除鑄鋼件表面多余金屬材料層；D)檢測(cè)鑄鋼件未進(jìn)行碳弧氣刨部位的正常本體的硬度160~230HB和碳弧氣刨部位的硬化層硬度為320~420HB，根據(jù)硬度檢測(cè)結(jié)果，采用表面回火工藝對(duì)鑄鋼件表面進(jìn)行熱處理，以降低鑄鋼件表面氣刨層的硬度，該回火工藝中將鑄鋼件裝爐后以110°C /h的速度升溫至580°C，然后將鑄件以IlO0C /h的降溫速度降至300°C，出爐空冷；本步后對(duì)該鑄鋼件的氣刨區(qū)進(jìn)行硬度檢測(cè)，結(jié)果為230— 250HB，能夠滿足機(jī)械加工的要求；最后對(duì)鑄鋼件進(jìn)行機(jī)械加工使鑄件的結(jié)構(gòu)尺寸符合鑄件成品的要求。
[0014]實(shí)施例2
本實(shí)施例的鑄鋼件表面質(zhì)量處理工藝中