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鑄鐵的熱處理4 C) |+ B) Z5 _( |: k$ q
鑄鐵生產(chǎn)除適當(dāng)?shù)剡x擇優(yōu)學(xué)成分以得到~定的組織外,,熱處理也是進(jìn)一步調(diào)整和改進(jìn)基體組織以提高鑄鐵性能的一種重要途徑。鑄鐵的熱處理和鋼的熱處埋有相同之處 ,也有不同之處。鑄鐵的熱處理一般不能改善原始組織中石墨的形態(tài)和分布狀況。對灰口鑄鐵來說,,由于片狀石墨所引起的應(yīng)力集中效應(yīng)是對鑄鐵性能起主導(dǎo)作用的困素,因此對灰口鑄鐵施以熱處理的強化效果遠(yuǎn)不如鋼和球鐵那樣顯著,。故友口鑄鐵熱處理工藝主要為退火,、正火等。對于球鐵來說,,由于石墨呈球狀,,對基體的割裂作用大大減輕,通過熱處理可使基作組織充分發(fā)揮作用,,從而可以顯著改善球性的機(jī)械性能,。 故球鐵像鋼一樣,其熱處理工藝有退火,、正火,、調(diào)質(zhì)、多溫淬火,、感應(yīng)加熱淬火和表面化學(xué)熱處理等,。
% D I' H* R6 L; N4 ^0 T: z 鑄鐵的熱處理工藝:
, c" r( p2 `; j. \' ? 1.消除應(yīng)力退火
6 i' c9 I9 H/ M 由于鑄件壁厚不均勻,在加熱,,冷卻及相變過程中,,會產(chǎn)生效應(yīng)力和組織應(yīng)力。另外大型零件在機(jī)加工之后其內(nèi)部也易殘存應(yīng)力,所有這些內(nèi)應(yīng)力都必須消除,。去應(yīng)力退火通常的加熱溫度為500~550℃保溫時間為2~8h,,然后爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)。采用這種工藝可消除 鑄件內(nèi)應(yīng)力的90~95%,,但鑄鐵組織不發(fā)生變化,。若溫度超過550℃或保溫時間過長,反而會引起石墨化,,使鑄件強度和硬度降低,。
, t& k7 C e/ J! O5 t 2.消除鑄件白口的高溫石墨化退火
) ]- [ c/ K8 @8 T2 T; U$ v 鑄件冷卻時,表層及薄截面處,,往往產(chǎn)生白口,。白口組織硬而脆、加工性能差,、易剝落,。因此必須采用退火(或正火)的方法消除白口組織。退火工藝為:加熱到550-950℃保溫2~5 h,,隨后爐冷到500—550℃再出爐空冷,。在高溫保溫期間 ,游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A,,在隨后護(hù)冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解,發(fā)生石墨化過程,。由于滲碳體的分解,,導(dǎo)致硬度下降,從而提高了切削加工性,。
3 i3 J$ H( I7 ]' S3 e' M 3.球鐵的正火
, W$ F" `2 B# H' J( ] 球鐵正火的目的是為了獲得珠光體基體組織,,并細(xì)化晶粒,均勻組織,,以提高鑄件的機(jī)械性能,。有時正火也是球鐵表面淬火在組織上的準(zhǔn)備、正 火分高溫正火和低溫正火,。高溫正火溫度一般不超過950~980℃,,低溫正火一般加熱到共折溫度區(qū)間820~860℃。正火之后一般還需進(jìn)行四人處理,,以消除正火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,。
. f+ Q$ c% K& B Z" D 4.球鐵的淬火及回火 o# j* l9 K9 d- i
為了提高球鐵的機(jī)械性能,一般鑄件加熱到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加熱時A形成終了溫度) ,,保溫后淬入油中,,得到馬氏體組織。為了適當(dāng)降低淬火后的殘余應(yīng)力,一般淬火后應(yīng)進(jìn)行回火,,低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨,。這種組織耐磨性好 ,用于要求高耐磨性,,高強度的零件,。中溫回火溫度為350—500℃回火后組織為回火屈氏體加球狀石墨,適用于要求耐磨性好,、具有一定效穩(wěn)定性和彈性的厚件,。高溫 回火溫度為500—60D℃,回火后組織為回火索氏作加球狀石墨,,具有韌性和強度結(jié)合良好的綜合性能,,因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 # ]+ F8 f2 }5 Y! C
5.球鐵的多溫淬火 # O5 g$ U; K3 d* X3 Y" G/ o ?; Z
球鐵經(jīng)等溫淬火后可以獲得高強度,,同時兼有較好的塑性和韌性,。多溫淬火加熱溫度的選擇主要考慮使原始組織全部A化、不殘留F,,同時也避免A晶粒長大,。加熱溫度一般采用Afc1以上30~50℃,等溫處理溫度為0~350℃以保證獲得具有綜合機(jī)械性能的下貝氏體組織,。稀土鎂鋁球鐵等 溫淬火后σb=1200~1400MPa,,αk=3~3.6J/cm2,HRC=47~51,。但應(yīng)注意等溫淬火后再加一道回火工序,。
* u* C6 i& V6 Y% |* x1 g/ ? 6.表面淬火 7 c( H/ T/ i7 N
為了提高某些鑄件的表面硬度、耐磨性及疲勞強度,,可采用表面淬火,。灰鑄鐵及球鐵鑄件均可進(jìn)行表面淬火,。一般采用高(中) 頻感應(yīng)加熱表面淬火和電接觸表面淬火,。 , u3 {) k, f; J7 O
7.化學(xué)熱處理 w% m, K: e. d
對于要求表面耐磨或抗氧化、耐腐蝕的鑄件,,可以采用類似于鋼的化學(xué)熱處理工藝,,如氣體軟氯化、氯化,、滲硼,、滲硫等處理。 |
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