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球墨鑄件是怎樣做熱處理的

發表時間:2018-10-08【

 球墨鑄件熱處理加熱時,球鐵鑄件入爐溫度一般小于350℃,加熱速度視球墨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.球墨鑄件的淬火并回火處理

    球墨鑄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.提高韌性的大型球墨鑄件退火

    球鐵鑄件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.提高球墨鑄件強度的正火

    球墨鑄件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。

球墨鑄件,球墨鑄鐵鐵件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。


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