灰铸铁怎样进行热处理的?

董敬松¹³³³⁷⁸⁸³⁰⁸⁶钢铁材料2022-08-16 16:292106

灰铸铁怎样进行热处理的?

一、退火

灰铸铁怎样进行热处理的?-钢铁百科


①去应力退火


为了消除铸件的残留应力,稳定几何尺寸,减少或消除切削加工后产生的畸变,需要对铸件进行去应力退火。

去应力退火的确定,必须考虑铸铁的化学成分。普通灰铸铁当温度超过550℃时,即可能发生部分渗碳体的石墨化和粒化,使强度和硬度降低。当含有合金元素时,渗碳体开始分解的温度可提高到650℃左右。

通常,普通灰铸铁去应力退火温度以550℃为宜,低合金灰铸铁为600℃,高合金灰铸铁可提高到650℃,加热速度一般选用60-120℃。保温时间决定加热温度,铸件的大小和结构复杂程度以及对消除应力程度的要求。下图为不同退火温度下保温时间与残留应力的关系:

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铸件去应力退火的冷却速度必须缓慢,以免产生二次应力,冷却速度一般控制在20-40℃/h,冷却到150-200℃以下,可出炉空冷。一些灰铸铁件的去应力退火规范如下表所示:

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2.石墨化退火 


灰铸铁件进行石墨化退火是为了降低硬度,改善可加工性,提高铸铁的塑性和韧性。若铸件中不存在共晶渗碳体或其数量不多时,可进行低温石墨化退火;当铸件中共晶渗碳体数量较多时,需进行高温石墨化退火。

(1)低温石墨化退火。铸铁低温退火时会出现共析渗碳体石墨化与粒化,从而使铸铁硬度降低,塑性增加。灰铸铁低温石墨化退火工艺是将铸件加热到稍低于Ac1下限温度,保温一段时间使共析渗碳体分解,然后随炉冷却,其工艺曲线如下图:

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(2)高温石墨化退火。高温石墨化退火工艺是将铸件加热至高于Ac1上限以上的温度,使铸铁中的自由渗碳体分解为奥氏体和石墨,保温一段时间后根据所要求的基体组织按不同的方式进行冷却。如要求获得高塑性、高韧性的铁素体基体,其工艺规范和冷却方式如下图所示:

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如要求获得强度高,耐磨性好的珠光体基体组织,则其工艺规范和冷却方式可按下图6进行:

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二、正火

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灰铸铁正火的目的是提高铸件的强度、硬度和耐磨性,或作为表面淬火的预备热处理,改善基体组织。

灰铸铁的正火工艺规范如下图所示:

一般的正火是将铸件加热到Ac1上限30-50℃,使原始组织转变为奥氏体,保温一段时间后出炉空冷(见下图a);形状复杂的或较为重要的铸件正火处理后再进行消除内应力的退火。如铸铁原始组织中存在过量的自由渗碳体,则必须先加热到Ac1上限50-100℃的温度,先进行高温石墨化以消除自由渗碳体(见图b)

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加热温度对铸铁正火后硬度的影响如下图所示,在正火温度范围内,温度越高,硬度也越高。因此,要求正火后的铸铁具有较高硬度和耐磨性时,可选择加热温室上限。

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正火后冷却速度影响铁素体的析出量,从而对硬度产生影响。冷速越大,析出的铁素体数量越少,硬度越高。因此可采用控制冷却速度的方法(空冷、风冷、雾冷),达到调整铸铁硬度的目的。


三、淬火与回火

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1.淬火


铸铁淬火工艺是将铸件加热到Ac1上限+30~50℃的温度,一般取850℃-900℃,使组

织转变成奥氏体,并在此温度下保温,以增加碳在奥氏体中的溶解度,然后进行淬火,通常采用油淬。

对于形状复杂或大型铸件应缓慢加热,必要可在500-650℃进行预热,以免不均与加热而造成开裂。

淬火加热温度对铸铁硬度的影响如下表8.1所示,表8.2所列为上表所列铸铁的化学成分。随奥氏体化温度升高,淬火后的硬度越高,但过高的奥氏体化温度,不但增加铸铁变形和开裂的危险,并产生较多的残留奥氏体,使硬度下降。保温时间对硬度的影响如下图9所示

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灰铸铁的淬透性与石墨大小,形状,分布,化学成分以及奥氏体晶粒度有关。

石墨使铸铁的导热性降低,从而使它的淬透性下降,石墨越粗大,越多,这种影响越大。


2.回火


回火温度对铸铁力学性能的影响见下图10。为了避免石墨化,回火温度一般应低于550℃,回火保温时间按t=[铸件厚度(mm)/25]+1(h)计算。

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评论列表
  • 锅炉厂(2024-04-20 22:58:57)回复取消回复

    这外材料的锅炉管你们仁成钢管厂好不好做?

  • 天人合一(2024-04-20 22:58:57)回复取消回复

    钢材的知识真的很博大精深,学习中......

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