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灰口鑄鐵的熱處理7 N5 s6 p6 c& ^: j! S! K
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灰口鑄鐵的熱處理
1 v! R" C9 l) M5 S( x 灰口鑄鐵中存在著大量的片狀石墨,,故機(jī)械性能很差,而熱處理只能改變鑄鐵的基體組織,,不能改變片狀石墨的有害作用,。這就是說,,通過熱處理來提高灰口鑄鐵的機(jī)械性能的效果不大,。因此,生產(chǎn)中對灰口鑄鐵進(jìn)行熱處理的種類并不多,,較常用的僅有以下幾種,。 - K9 Q/ `' y9 W) |2 i, i
一. 消除內(nèi)應(yīng)力退火 " h) W( W1 G1 B- m) n, ?4 r" f$ @* |
當(dāng)鑄件形狀復(fù)雜,厚薄不均時(shí),,由于澆注后冷卻過程中各部位的冷卻速度不同,,往往在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生很大的應(yīng)力。它不僅削弱了鑄件的強(qiáng)度,,而且在隨后的切削加工之后,,由于應(yīng)力的重新分布而引起變形,甚至開裂,。因此,,對精度要求較高或大型、復(fù)雜的鑄件(如機(jī)床床身,、機(jī)架等)在切削加工之前,,都要進(jìn)行一次消除內(nèi)應(yīng)力的退火,有時(shí)甚至在粗加工之后還要進(jìn)行一次,。
. \" X! ?& |' K! x* B% Y 消除內(nèi)應(yīng)力退火通常是將鑄件緩慢加熱到500-560℃,,保溫一段時(shí)間(每10毫米截面保溫一小時(shí)),然后以極緩慢的速度隨爐冷至150-200℃后出爐,。此時(shí),,鑄件的內(nèi)應(yīng)力基本上被消除。 1 ~6 C8 L( m; v" @, `
應(yīng)當(dāng)指出,,若退火溫度超過560℃或保溫時(shí)間過長,,會引起石墨化,使鑄件的強(qiáng)度與硬度降低,,是不適宜的,。 - M9 b: H. `! p, m" L. }
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二. 消除部分白口的軟化退火 , ]4 z) B9 ^7 |: @# Q9 I" O: K
鑄件冷凝時(shí),在表面或某些薄壁處,,由于冷卻速度較快,,很容易出現(xiàn)白口組織,使鑄件的硬度和脆性增加,,造成切削加工的困難和使用時(shí)易剝落,。此時(shí)就必須將鑄件加熱到共析溫度以上,進(jìn)行消除白口的軟化退火,。
$ P+ M f3 u% n" V6 L2 v 消除白口的軟化退火,,一般是把鑄件加熱到850-950℃,保溫1-3小時(shí),使共晶滲碳體發(fā)生分解,,即進(jìn)行第一階段石墨化,,然后又在隨爐緩慢冷卻過程中使二次滲碳體及共析滲碳體發(fā)生分解,即進(jìn)行中間和第二階段石墨化,,待隨爐緩冷到500-400℃時(shí),,再出爐空冷,這樣就可獲得鐵素體或鐵素體+珠光體基體的灰口鑄鐵,,從而降低了鑄件的硬度,,改善了切削加工性。若采用較快的冷卻速度,,使鑄件不發(fā)生第二階段石墨化,,則最終就獲得珠光體基體的灰口鑄鐵,增加了鑄件的強(qiáng)度和耐磨性,。 # a; K+ H* O1 {% |% M* B6 e
( F; R0 `5 \* a+ f6 |9 {6 [5 E1 G/ i3 @$ q 三. 表面淬火 / ?2 t: q' }1 ]5 w: ~
表面淬火的目的是提高灰口鑄鐵件的表面硬度和耐磨性,。表面淬火的方法有高頻感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火及接觸電熱表面淬火等,。
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1. 感應(yīng)加熱表面淬火 ! T! p7 G% Q( _9 x# T
原理:把工件放入由空心銅管繞成的感應(yīng)器(線圈)中,,感應(yīng)器中通入一定頻率的交流電以產(chǎn)生交變磁場,于是工件內(nèi)就會產(chǎn)生頻率相同,、方向相反的感應(yīng)電流,。 $ M" N; X' b3 W' x, i& l6 D
分類:(按電流頻率劃分)
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& j3 W+ \- t' F* l9 w! ~) _A. 高頻感應(yīng)加熱:200-300KHz ! p6 r {, r/ _+ p( a3 |' Y, C% ?
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B. 中頻感應(yīng)加熱:500-10000Hz + g: u5 B( h- o+ E$ K/ j% b
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C. 工頻感應(yīng)加熱:50Hz
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D. 超音頻感應(yīng)加熱:20-40KHz 3 Y7 |( R3 c/ d1 S( `1 a
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2.火焰加熱表面淬火 , k8 O) J2 ~* t
它是以高溫火焰為熱源的一種表面淬火法。常用的火焰為乙炔-氧火焰(最高溫度3200℃)或煤氣-氧火焰(最高溫度2000℃),。高溫火焰將工件表面快速加熱到淬火溫度,,再隨即噴水快速冷卻。
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_2 h* _& t' ^( S4 n3. 電熱表面淬火
$ j; e- R' A+ G& t! B3 C 原理:用一個(gè)電極與欲淬工件表面緊密接觸,,形成回路,,通以低壓(2-5V)大電流(400-750A)的交流電,以產(chǎn)生的電阻熱將工件加熱至淬火溫度 |
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