一种含磷耐磨铸铁的热处理方法技术领域
本发明涉及黑色金属的生产技术领域，尤其是一种含磷耐磨铸铁的热处理方法。
背景技术
含磷铸铁是一种性能优良的减磨材料，它具有很高的硬度和延长铸件的使用寿命
的特点。含磷铸铁只需在灰铸铁中加入髙于0.3%以上的磷，在铸铁中除了石墨及一般基体
外，还形成磷共晶硬化相，磷共晶的显微硬度髙达1800HV左右，磷共晶具有良好的减摩作
用。我国有许多天然髙磷生铁，磷矿也很丰富，因此，发展含磷铸铁，以延长铸件的使用寿
命。另外为了消除自由渗碳体，降低硬度，改善机械性能及切削加工性能，需进行高温退火
处理。
发明内容
本发明所需解决的技术问题是提供一种含磷耐磨铸铁的热处理方法。通过控制铸
铁中磷的加入量，铸造出耐磨铸铁，并进行高温退火改善机械性能及切削加工性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C2.7～3.5%、Si1.2～2.1%、Mn0.7～
1.2%、P0.4～0.7%、S≤0.09%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料20～
30%，成分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁和硅铁得到铁
液；
第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1500～1650℃，投入其数量为铁液0.15～0.35%的
铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量
的0.3～0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为2～6mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁液温度降至1450～1500℃时，进行浇注，得到铸件；
第八步：高温退火。
所述的第八步高温退火中，铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以70～100℃／h的速
度升温至770～825℃，保温1～4h进行快速冷却至600℃时，再将铸件放入热处理炉以50～
100℃／h的速度冷至300℃以下出炉空冷，得到含磷耐磨铸铁。
本发明的有益效果是：方法简单，通过严格控制磷的加入量，提高铸件的耐磨性
能，同时改善机械性能及切削加工性能，特别适合铸造机床床身。
具体实施方式
实施例1：
本例的一种含磷耐磨铸铁的的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C2.7%、Si1.2%、Mn0.7%、P0.4%、S≤
0.09%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料20%，成
分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁和硅铁得到铁液；
第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1500℃，投入其数量为铁液0.15%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量
的0.3%孕育剂，孕育剂的粒度为2mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁液温度降至1450℃时，进行浇注，得到铸件；
第八步：高温退火：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以70℃／h的速度升温至770℃，保
温1h进行快速冷却至600℃时，再将铸件放入热处理炉以50℃／h的速度冷至300℃以下出炉
空冷，得到含磷耐磨铸铁。
实施例2：
本例的一种含磷耐磨铸铁的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C3.1%、Si1.2～2.1%、Mn1.05%、
P0.55%、S≤0.09%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料25%，成
分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁和硅铁得到铁液；
第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1575℃，投入其数量为铁液0.25%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量
的0.4%孕育剂，孕育剂的粒度为4mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁液温度降至1475℃时，进行浇注，得到铸件；
第八步：高温退火：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以85℃／h的速度升温至797.5℃，
保温2.5h进行快速冷却至600℃时，再将铸件放入热处理炉以75℃／h的速度冷至300℃以下
出炉空冷，得到含磷耐磨铸铁。
实施例3：
本例的一种含磷耐磨铸铁的热处理方法，包括下述几个步骤：
第一步：配料：将废钢、回炉料、生铁、锰铁、硅铁按C3.5%、Si2.1%、Mn1.2%、P0.7%、S≤
0.09%，余量为Fe重量百分比的方式进行配料；
第二步：预热：将优化计算好的废钢、回炉料、生铁投入中频感应炉内进行预热；
第三步：熔炼：将中频感应炉内的废钢、回炉料、生铁熔化后，投入其数量为炉料30%，成
分为石灰70%+萤石30%的脱氧剂进行预脱氧，再投入烘烤处理的锰铁和硅铁得到铁液；
第四步：炉前快速分析：取铁液浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
第五步：终脱氧：将铁液温度升温至1650℃，投入其数量为铁液0.35%的铝进行终脱氧；
第六步：孕育处理：铁液自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入其数量为铁液量
的0.5%孕育剂，孕育剂的粒度为6mm，孕育剂为75硅铁；
第七步：浇注：待铁液温度降至1500℃时，进行浇注，得到铸件；
第八步：高温退火：铸件﹤200℃以下装入热处理炉中，以100℃／h的速度升温至825℃，
保温1～4h进行快速冷却至600℃时，再将铸件放入热处理炉以100℃／h的速度冷至300℃以
下出炉空冷，得到含磷耐磨铸铁。
以上对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明
的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，仼何在本发明权利要求基础上的任
何修改、等同替换和改进等，均落入本发明的保护范围之內。