灰口鑄鐵的熱處理& b o" R" v! P2 K, m
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4 i5 p: Z2 M4 ]8 z( L, h灰口鑄鐵的熱處理
' r2 h# u. n4 R; t 灰口鑄鐵中存在著大量的片狀石墨,,故機械性能很差,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械性能的效果不大,。因此,生產中對灰口鑄鐵進行熱處理的種類并不多,,較常用的僅有以下幾種,。 9 V+ ~. U) e) W9 U7 r
一. 消除內應力退火
; C" ^7 b$ \* }; Y; {( y 當鑄件形狀復雜,厚薄不均時,,由于澆注后冷卻過程中各部位的冷卻速度不同,往往在鑄件內部產生很大的應力,。它不僅削弱了鑄件的強度,,而且在隨后的切削加工之后,,由于應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、復雜的鑄件(如機床床身,、機架等)在切削加工之前,,都要進行一次消除內應力的退火,有時甚至在粗加工之后還要進行一次,。 - ~' s5 x8 Z$ Q: h* S* w( L0 g
消除內應力退火通常是將鑄件緩慢加熱到500-560℃,,保溫一段時間(每10毫米截面保溫一小時),然后以極緩慢的速度隨爐冷至150-200℃后出爐,。此時,,鑄件的內應力基本上被消除。 |# x) h# M) X7 J6 N- y9 d" b
應當指出,,若退火溫度超過560℃或保溫時間過長,,會引起石墨化,使鑄件的強度與硬度降低,,是不適宜的,。 $ S+ ]0 T; M3 ?" Z3 i% ~8 x
% @3 `& z4 r$ x+ p2 q 二. 消除部分白口的軟化退火
$ M& r# d, t# O/ M3 d 鑄件冷凝時,在表面或某些薄壁處,,由于冷卻速度較快,,很容易出現白口組織,使鑄件的硬度和脆性增加,,造成切削加工的困難和使用時易剝落,。此時就必須將鑄件加熱到共析溫度以上,進行消除白口的軟化退火,。 , B/ Y' y' o! t" r y; c- t
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,,使共晶滲碳體發(fā)生分解,,即進行第一階段石墨化,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,,即進行中間和第二階段石墨化,,待隨爐緩冷到500-400℃時,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,增加了鑄件的強度和耐磨性,。
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( z p* W+ A F) D; \' P' ^ 三. 表面淬火 ) [3 y# L# a+ Q: C$ u
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加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火及接觸電熱表面淬火等,。 & A) O. t9 {2 O- l. d
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1. 感應加熱表面淬火 # d% B" V$ V6 n
原理:把工件放入由空心銅管繞成的感應器(線圈)中,,感應器中通入一定頻率的交流電以產生交變磁場,于是工件內就會產生頻率相同,、方向相反的感應電流,。 @2 u8 x3 Y8 r4 T3 q
分類:(按電流頻率劃分)
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$ S3 V }. z# \: S( r. AA. 高頻感應加熱:200-300KHz
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- a: w: F" k, p4 tB. 中頻感應加熱:500-10000Hz
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. A7 b: j. w$ t: F+ JC. 工頻感應加熱:50Hz - }# S# E* @# P: ?# ^3 N1 F
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D. 超音頻感應加熱:20-40KHz
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2.火焰加熱表面淬火
6 L3 O# }$ M, x8 h* T0 E& K 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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0 _% ~' w- o! J4 ]0 M) }3. 電熱表面淬火 8 C# q9 J4 e6 A$ @( `8 t2 } F5 l) R
原理:用一個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,以產生的電阻熱將工件加熱至淬火溫度 |