鑄造廠介紹球墨鐵鑄件熱處理目的和方法

發布日期:2018-11-29

         河南省化工機械制造有限公司專注大型鑄件生產制造,球墨鑄鐵由于其很好的性能,很受客戶青睞。球墨鑄鐵件具有更高的屈服強度,其屈服強度 低為40k,而鑄鋼的屈服強度只有36k。在大部分市政應用領域,如:水、鹽水、蒸汽等,球墨鑄鐵件的耐腐蝕性和抗氧化性都超過鑄鋼。由于球墨鑄鐵件的球狀石墨微觀結構,在減弱振動能力方面,球墨鑄鐵件優于鑄鋼,因此更加有利于降低應力。選擇球墨鑄鐵的 個重要的原因在于球墨鑄鐵比鑄鋼成本低。球墨鑄鐵件的低成本使得這種材料更加受歡迎,鑄造效率更高,也較少了球墨鑄鐵件的機加工成本。球墨鑄鐵熱處理,球墨鑄鐵的金屬基體強度利用率已由灰鑄鐵的30%左右提高到70%90%,這就使得對球墨鑄鐵進行熱處理具有更大的意義。因為球墨鑄鐵中含有較多的碳和硅,所以球墨鑄鐵的共析轉變溫度升高,轉變溫度范圍加寬,奧氏體等溫轉變曲線右移,且珠光體和貝氏體轉變曲線明顯分開,形成兩個“鼻子”。使球墨鑄鐵奧氏體的臨界冷卻速度降低,淬透性增加,回火穩定性增加。

       常用的熱處理主要有退火、正火、調質、溫淬火等。

       1、退火。退火的目的在于獲得鐵素體基體。球化劑有增大鑄件白口化的傾向,當鑄件薄壁處出現滲碳體和珠光體時,為了獲得鐵素體基體,并改善可加工性,消除鑄造應力,根據鑄件的鑄造組織,常用退火工藝如下:

 

 ?、俑邷赝嘶?。為使球墨鑄鐵中存在的滲碳體分解,要進行高溫退火:加熱溫度為900950℃,保溫25h,隨爐冷卻至600℃左右出爐空冷。 終組織為鐵素體基體上分布著球狀石墨。

 

 ?、诘蜏赝嘶?。球墨鑄鐵 般都有鐵素體和珠光體,為了獲得較高的塑性和韌性,要求得到鐵素體基體的球墨鑄鐵時,就必須使珠光體中的滲碳體分解,故采用低溫退火工藝:加熱到720760℃,保溫36h,隨爐冷至600℃后出爐空冷。獲得的組織為鐵素體基體上分布著球狀石墨。

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  2、正火。為了增加基體中珠光體基體(占基體組織75%以上)的數量,并細化組織,提高強度和耐磨性。根據加熱溫度的不同,球墨鑄鐵的正火工藝如下:

 

 ?、俑邷卣?。將球墨鑄鐵件加熱到共析轉變溫度上限, 般是加熱到880920CC,保溫3h左右,然后空冷。為了提高基體中珠光體的數量,還常采用風冷、噴霧等加快冷卻的方法,以保證鑄鐵的強度。

 

 ?、诘蜏卣?。 般將球墨鑄鐵件加熱到820860℃,保溫14h,然后空冷,得到珠光體和少量破碎狀鐵素體,低溫正火可提高鑄件的韌性和塑性,但強度比高溫正火略低。

 

  高、低溫正火都會產生 定的應力,故在正火后均應進行 次去應力退火。其方法是在550600℃保溫后出爐空冷,內應力基本消除,而組織不變。

 

  3、調質。對于受力復雜,要求綜合力學性能較高的球墨鑄鐵如曲軸、連桿等,則要應用調質處理。其目的是為了獲得以回火索氏體為基體的球墨鑄件。其工藝為:加熱到850900℃,使基體全部奧氏體化后在油中淬火,得到細片狀馬氏體基體加球形石墨,然后經550600℃回火,空冷后得到回火索氏體基體組織。

 

  調質處理 般只適用于小尺寸球墨鑄鐵件,尺寸過大時,內部淬不透,處理效果不好。

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  4、等溫淬火。對 些綜合力學性能要求高、外形比較復雜、熱處理易變形或開裂的零件,可采用等溫淬火。其工藝為:加熱到840-900℃,保溫后立即在250- 350℃的鹽浴中進行等溫處理,時間為0.5-1.5h,然后空冷。其組織為下貝氏體+少量殘留奧氏體+馬氏體+球狀石墨,強度可達到12001450MPa,硬度可達38-51HRC等。因等溫鹽浴冷卻能力有限, 般也儀限用于截面不大的零件,如齒輪、凸輪和曲軸等。

 

  球墨鑄鐵除了采用上述熱處理方法外,還可采用表面淬火和化學處理等表面熱處理方法,用以提高工件表面強度、耐磨性、耐蝕性及疲勞極限等。

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