一種鑄鋼件表面質量處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鋼件表面質量處理技術領域，特別涉及一種鑄鋼件表面質量處理工
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【背景技術】
[0002]鑄鋼件澆注打箱后需要進行去除澆注系統(tǒng)、冒口等多余材料割除處理，質量熱處理和機械加工等一系列的處理工藝，使最終成品鑄鋼件的質量符合結構、尺寸和機械性能等各項要求。對于大型鑄鋼件，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，然后對鑄件進行淬火、回火等質量熱處理工藝，本過程中，為防止割除過量，一般割除部件需預留20— 40mm的余量，質量熱處理后再對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。此方法所采用的設備是碳弧氣刨機，連接碳弧氣刨機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，一層一層地進行氣刨，從而達到去除鑄件表面多余金屬的目的。但是，仍會有部分金屬因為沒達到熔化溫度而殘留在鑄件表面，這層金屬從高溫冷卻下來后，在某種程度上，相當于該表層金屬經歷了一個從高溫到低溫的快速冷卻過程，如同經歷了一個正火或淬火的過程。鑄件表面的氣刨區(qū)域硬度提高，大大高于經過質量熱處理后的鑄件本體表面硬度，即形成了氣刨硬化。經過測量，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械加工面上，往往導致加工困難，容易損壞加工刀具，影響加工效率和加工質量，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鏟磨硬化層以便于后續(xù)的機械加工。對于大型鑄鋼件，這種氣刨硬化層區(qū)域相對較多，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行，要將所有凹凸不平的硬化層鏟磨干凈，需要花費很大的人力和物力，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砂輪機的砂輪片，需耗費砂輪片144~216片。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中鑄鋼件表面質量處理工藝存在的問題，提供一種操作簡單，易于控制的鑄鋼件表面質量處理工藝。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種鑄鋼件表面質量處理工藝，所述鑄鋼件澆注出爐打箱后依次進行如下處理過程:A)局部初切割鑄鋼件表面多余的金屬材料及雜物；B)對鑄件整體進行淬火及回火質量熱處理使鑄件的整體機械性能符合鑄件產品的使用要求:C)采用碳弧氣刨的方式進一步去除鑄鋼件表面多余金屬材料層；D)檢測鑄鋼件未進行碳弧氣刨部位的硬度和碳弧氣刨部位的硬度，根據硬度檢測結果，采用表面回火工藝對鑄鋼件表面進行熱處理，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，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)對鑄鋼件進行機械加工使鑄件的結構尺寸符合鑄件成品的要求。
[0006]采用本發(fā)明的鑄鋼件表面質量處理工藝，鑄鋼件經初步切割、質量熱處理和碳弧氣刨后采用適當?shù)幕鼗鸸に?，局部降低鑄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，經過局部熱處理后的鑄鋼件可直接進行機械加工工序，省略了氣刨硬化層打磨過程，既節(jié)約人力，又節(jié)約鑄件處理的時間，縮短鑄件質量處理的生產周期。
[0007]為保證鑄鋼件進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間，所述步驟D)中，在鑄鋼件的前、后、左、右部位分別設置測溫托偶，回火保溫時，當各測溫托偶溫度均達到保溫溫度時，結束保溫。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鑄鋼件為低碳鋼鑄件，鑄鋼件經過局部碳弧氣刨后，氣刨硬化層硬度為320~420HB，鑄鋼件質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，鑄鋼件經過局部碳弧氣刨后，氣刨硬化層硬度為360~480HB，鑄鋼件質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，鑄鋼件經過局部碳弧氣刨后，氣刨硬化層硬度為380~500HB，鑄鋼件質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。
【具體實施方式】
[0012]為進一步說明本發(fā)明，下面以具體實施例詳細說明本發(fā)明。
[0013]實施例1
本實施例的鑄鋼件表面質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)對鑄件整體進行淬火及回火質量熱處理使鑄件的整體機械性能符合鑄件產品的使用要求:C)采用碳弧氣刨的方式進一步去除鑄鋼件表面多余金屬材料層；D)檢測鑄鋼件未進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，根據硬度檢測結果，采用表面回火工藝對鑄鋼件表面進行熱處理，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；本步后對該鑄鋼件的氣刨區(qū)進行硬度檢測，結果為230— 250HB，能夠滿足機械加工的要求；最后對鑄鋼件進行機械加工使鑄件的結構尺寸符合鑄件成品的要求。
[0014]實施例2
本實施例的鑄鋼件表面質量處理工藝中