常用可锻件的热处理工艺

发布时间:2013-7-16 14:03:01
(1)铁索体可锻铸铁的热处理规范 铁索体可锻铸铁进行热处理的目的是:通过石墨化退火,将铸态组织中的共晶渗碳体、二次渗碳体与共析渗碳体全部分解成铁素体和团絮状石墨,以改善力学性能,尤其是提高塑性和韧性。热处理工艺要点如下。 ①热处理应在中性气氛中进行。炉气应保持中性,也可将铸件装入退火箱密封,必要时在箱内加中性填料或高碳物质(石墨粉、碳粉),防止铸件直接与氧接触。
  ②升温至300~420℃时,应保温4~6h,以便形成较多的石墨核心,细化石墨并改善其形状,提高力学性能,缩短退火周期。
  ③第一阶段石墨化温度应在一定值以上,以保证共晶渗碳体石墨化。温度愈高,愈有利于渗碳体的分解,占用时间愈短。但加热温度过高,会导致组织粗大,降低性能,并且容易造成铸件变形、过烧。因此,退火温度不宜超过1000℃,生产中常用920~960℃。保温时间与化学成分、铸件壁厚、装炉量等有关。通常保温6~12h。
第一阶段石墨化完成后,应在降温过程中进行第二阶段石墨化,其方式有以下两种。a.铸件随炉缓冷至共析温度范围时,以3~5℃/h的冷却速度缓冷10~20h,使奥氏体直接分解为铁素体与团絮状石墨,虚线冷却至650℃左右。b.铸件冷却到略低于共析转变温度,一般在720~700℃长时间保温,使共析渗碳体分解为铁索体和团絮状石墨。 第二阶段石墨化完成后,即可出炉宅冷。出炉温度最好在650℃左右,通常不低于600℃。因为低温缓冷或低温出炉易使韧性下降。 (2)珠光体可锻铸铁的热处理规范 珠光体可锻铸铁退火,是为了获得以珠光体为基体的组织,以提高铸件强度、硬度、耐磨性,粒状珠光体铸铁具有优良的力学性能。珠光体可锻铸铁热处理工艺及要点如下。 ①第一阶段石墨化( 920~960℃)保温完成后,铸件炉冷至860~820℃,出炉空冷,然后在640~700℃作2~6h的回火,得到片状或粒状珠光体。
  ②第一阶段石墨化(920~960℃)保温完成后,炉冷至850℃左右,进行油淬,然后在620~700℃再作2~6h的回火,得到细粒状珠光体。
  ③第一阶段石墨化( 920~960℃)保温完成后,铸件出炉空冷至共析转变温度以下(一般低于600℃),然后人炉重新加热到奥氏体化温度(800℃左右).保温1~3h后油淬,最后再进行一次回火(回火温度600℃,保温1~2h)。
  ④将铁素体可锻铸铁重新加热到奥氏体化温度( 820~900℃),保温1~3h,然后空冷或油淬,最后在600~700℃进行2h左右的回火。已淬火铸件,可根据使用要求,在较低温度范围回火,以得到不同的回火基体组织,满足不同的性能要求。加合金元素的可锻铸铁,可参照上述方式退火。
(3)白心可锻铸铁的热处理规范 白心可锻铸铁系白口铸铁经石墨化退火和氧化脱碳而得。其硬度高于铁素体可锻铸铁。由于铸件表面层存在脱碳,所以有良好的焊接性能与切削性能。白心可锻铸铁主要用于制造薄壁铸件,目前国内使用较少。 白心可锻铸铁的退火特点是:退火必须在氧化性气氛中进行,因此又称脱碳退火。 通常脱碳方法有以下两种。 ①矿石脱碳法,将白口铁坯件与脱碳剂(赤铁矿或氧化铁皮)分层装入退火罐内密封,加热至950~1000℃进行保温,保温时间视铸件厚度与使用要求而定,通常为40~90h。温度高可适当缩短退火时间,但易导致晶粒粗化,冷却速度对退火性能影响很大,因此,从退火温度直至550℃,冷却速度应控制在1 5℃/h以内。低于550℃时,可出炉空冷。
  ②气体脱碳法将一定量空气与水蒸气送入炉内,以控制炉内气氛进行脱碳,退火温度为1000 N1050℃。保温时间视铸件壁厚而定,通常为25~70h。这种退火方法周期较短,不需要退火罐和脱碳剂,但对退火设备要求较高。
本文参考《热处理工艺问答》一书。
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