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球墨铸铁热处理,搞铸造的一定要懂!

发布者:重庆鼎星渗氮表面处理有限公司 发布时间:2017/12/4 10:27:23 阅读:次 【字体:

     球墨铸铁常用的热处理方法有几种

  球墨铸铁组织中,石墨呈球状,对基体的削弱和破坏作用比片状石墨弱。球铁性能主要取决于基体组织,石墨的影响居次要地位。以各种热处理方式改善球铁的基体组织,即可程度不同地提高其力学性能。由于化学成分、冷却速度、球化剂等因素的影响,在铸态组织中,尤其是铸件薄壁处常出现铁素体+珠光体+渗碳体+石墨的混合组织。热处理的目的就在于获得所需要的组织,从而改善力学性能。

  球墨铸铁常用的热处理方法如下。

  (1)低温石墨化退火 加热温度720~760℃。随炉冷却至500℃以下出炉空冷。使共析渗碳体分解,获得铁素体基体的球铁,以提高韧性。

  (2)高温石墨化退火 880~930℃,转至720~760℃保温,随炉冷却至500℃以下出炉空冷。消除白口组织,获得铁素体基体的球铁,提高塑性,降低硬度,增加韧性。

  (3)完全奥氏体化正火 880~930℃,冷却方式:雾冷、风冷或空冷,为减少应力,增加回火工序:500~600℃,获得珠光体+少量铁素体+球状石墨,提高强度、增加硬度和耐磨性。

  (4)不完全奥氏体化正火 820~860℃加热,冷却方式:雾冷、风冷或空冷,为减少应力,增加回火工序:500~600℃,获得珠光体+少量分散的铁素体组织,得到较好的综合力学性能。

  (5)调质处理 840~880℃加热,冷却方式:油或水冷,淬火之后的回火温度:550~600℃,获得回火索氏体组织,提高综合力学性能。

  (6)等温淬火 840~880℃加热,在250~350℃盐浴中淬火,获得综合力学性能,尤其能提高强度、韧性与耐磨性。

  热处理加热时,铸件入炉温度一般小于350℃,加热速度视铸件尺寸与复杂程度而定,在30~120℃/h之间选择。尺寸大、复杂件的入炉温度要低,升温速度要慢。加热温度则取决于基体组织和化学成分。保温时间按铸件壁厚而定。

  此外,球铁铸件还可以采用高频、中频、火焰等方法作表面淬火,以获得高硬度、耐磨性以及抗疲劳性能。也可以软氮化处理,提高铸件耐磨性。

  1.球墨铸铁的淬火并回火处理

  球墨铸造件作为轴承需要更高的硬度,常将铸铁件淬火并低温回火处理。工艺是:铸件加热到860-900℃的温度,保温让原基体全部奥氏体化后再在油或熔盐中冷却实现淬火,后经250-350℃加热保温回火,原基体转换为回火马氏体及残留奥氏体组织,原球状石墨形态不变。处理后的铸件具有高的硬度及一定韧性,保留了石墨的润滑性能,耐磨性能更为改善。

  球墨铸铁件作为轴类件,如柴油机的曲轴、连杆,要求强度高同时韧性较好的综合机械械性能,对铸铁件进行调质处理。工艺是:铸铁件加热到860-900℃的温度保温让基体奥氏体化,再在油或熔盐中冷却实现淬火,后经500-600℃的高温回火,获得回火索氏体组织(一般尚有少量粹块状的铁素体),原球状石墨形态不变。处理后强度,韧性匹配良好,适应于轴类件的工作条件。

  2.提高韧性的球墨铸铁退火

  球墨铸铁在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大,内应力也较大,铸铁件很难得到纯粹的铁素体或珠光体基体,为提高铸铁件的延性或韧性,常将铸铁件重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火,再炉冷到600℃出炉变冷。过程中基体中的渗碳体分解出石墨,自奥氏体中析出石墨,这些石墨集聚于原球状石墨周围,基体全转换为铁素体。

  若铸态组织由(铁素体+珠光体)基体,以及球状石墨组成,为提高韧性,只需将珠光体中渗碳体分解转换为铁素体及球状石墨,为此将铸铁件重新加热到700-760℃的共析温度上下经保温后炉冷至600℃出炉变冷。

  3.提高球墨铸铁强度的正火

  球墨铸铁正火的目的是将基体组织转换为细的珠光体组织。工艺过程是将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850-900℃温度,原铁素体及珠光体转换为奥氏体,并有部分球状石墨溶解于奥氏体,经保温后空冷奥氏体转变为细珠光体,因此球墨铸件的强度提高。

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