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球墨铸件是怎样做热处理的

发表时间:2018-10-08【

 球墨铸件热处理加热时,球铁铸件入炉温度一般小于350℃,加热速度视球墨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.球墨铸件的淬火并回火处理

    球墨铸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.提高韧性的大型球墨铸件退火

    球铁铸件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.提高球墨铸件强度的正火

    球墨铸件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。

球墨铸件,球墨铸铁铁件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。


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