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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