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    球墨鑄鐵常用的熱處理方法你一定要懂


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    球墨鑄鐵常用的熱處理方法有幾種

    球墨鑄鐵組織中,石墨呈球狀,對基體的削弱和破壞作用比片狀石墨弱。球鐵性能主要取決于基體組織,石墨的影響居次要地位。以各種熱處理方式改善球鐵的基體組織,即可程度不同地提高其力學性能。由于化學成分、冷卻速度、球化劑等因素的影響,在鑄態組織中,尤其是鑄件薄壁處常出現鐵素體+珠光體+滲碳體+石墨的混合組織。熱處理的目的就在于獲得所需要的組織,從而改善力學性能。

    球墨鑄鐵常用的熱處理方法如下。
    (1)低溫石墨化退火 加熱溫度720~760℃。隨爐冷卻至500℃以下出爐空冷。使共析滲碳體分解,獲得鐵素體基體的球鐵,以提高韌性。

    (2)高溫石墨化退火 880~930℃,轉至720~760℃保溫,隨爐冷卻至500℃以下出爐空冷。消除白口組織,獲得鐵素體基體的球鐵,提高塑性,降低硬度,增加韌性。

    (3)完全奧氏體化正火 880~930℃,冷卻方式:霧冷、風冷或空冷,為減少應力,增加回火工序:500~600℃,獲得珠光體+少量鐵素體+球狀石墨,提高強度、增加硬度和耐磨性。

    (4)不完全奧氏體化正火 820~860℃加熱,冷卻方式:霧冷、風冷或空冷,為減少應力,增加回火工序:500~600℃,獲得珠光體+少量分散的鐵素體組織,得到較好的綜合力學性能。

    (5)調質處理 840~880℃加熱,冷卻方式:油或水冷,淬火之后的回火溫度:550~600℃,獲得回火索氏體組織,提高綜合力學性能。

    (6)等溫淬火 840~880℃加熱,在250~350℃鹽浴中淬火,獲得綜合力學性能,尤其能提高強度、韌性與耐磨性。

    熱處理加熱時,鑄件入爐溫度一般小于350℃,加熱速度視鑄件尺寸與復雜程度而定,在30~120℃/h之間選擇。尺寸大、復雜件的入爐溫度要低,升溫速度要慢。加熱溫度則取決于基體組織和化學成分。保溫時間按鑄件壁厚而定。

    此外,球鐵鑄件還可以采用高頻、中頻、火焰等方法作表面淬火,以獲得高硬度、耐磨性以及抗疲勞性能。也可以軟氮化處理,提高鑄件耐磨性。

    1.球墨鑄鐵的淬火并回火處理
    球墨鑄造件作為軸承需要更高的硬度,常將鑄鐵件淬火并低溫回火處理。工藝是:鑄件加熱到860-900℃的溫度,保溫讓原基體全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實現淬火,后經250-350℃加熱保溫回火,原基體轉換為回火馬氏體及殘留奧氏體組織,原球狀石墨形態不變。處理后的鑄件具有高的硬度及一定韌性,保留了石墨的潤滑性能,耐磨性能更為改善。

    球墨鑄鐵件作為軸類件,如柴油機的曲軸、連桿,要求強度高同時韌性較好的綜合機械械性能,對鑄鐵件進行調質處理。工藝是:鑄鐵件加熱到860-900℃的溫度保溫讓基體奧氏體化,再在油或熔鹽中冷卻實現淬火,后經500-600℃的高溫回火,獲得回火索氏體組織(一般尚有少量粹塊狀的鐵素體),原球狀石墨形態不變。處理后強度,韌性匹配良好,適應于軸類件的工作條件。

    2.提高韌性的球墨鑄鐵退火
    球墨鑄鐵在鑄造過程中此普通灰口鑄鐵的白口傾向大,內應力也較大,鑄鐵件很難得到純粹的鐵素體或珠光體基體,為提高鑄鐵件的延性或韌性,常將鑄鐵件重新加熱到900-950℃并保溫足夠時間進行高溫退火,再爐冷到600℃出爐變冷。過程中基體中的滲碳體分解出石墨,自奧氏體中析出石墨,這些石墨集聚于原球狀石墨周圍,基體全轉換為鐵素體。

    若鑄態組織由(鐵素體+珠光體)基體,以及球狀石墨組成,為提高韌性,只需將珠光體中滲碳體分解轉換為鐵素體及球狀石墨,為此將鑄鐵件重新加熱到700-760℃的共析溫度上下經保溫后爐冷至600℃出爐變冷。

    3.提高球墨鑄鐵強度的正火
    球墨鑄鐵正火的目的是將基體組織轉換為細的珠光體組織。工藝過程是將基體為鐵素體及珠光體的球墨鑄鐵件重新加熱到850-900℃溫度,原鐵素體及珠光體轉換為奧氏體,并有部分球狀石墨溶解于奧氏體,經保溫后空冷奧氏體轉變為細珠光體,因此球墨鑄件的強度提高。


    【上一個】 消失模鑄造生產需要的原材料 【下一個】 鋅合金當中各項微量元素對鑄造性能和鑄件性能的影響

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