铸钢件正火热处理的目的
正火是将钢加热到Ac3(亚共析钢)和Acm(过共析钢)以上30℃-50℃,经过一段时间的保温后,在空气中或者强制流通的空气中冷却到室温的热处理方法。正火比退火冷却速度快,因而正火组织比退火组织细,强度和硬度也比退火组织高。由于正火的生产周期短、设备利用率高,因此正火广泛应用于各类铸钢件中。
正火的目的分为以下三类:
(1)正火作为终热处理
潍坊合金钢铸件
铸钢件正火热处理的目的
正火是将钢加热到Ac3(亚共析钢)和Acm(过共析钢)以上30℃-50℃,经过一段时间的保温后,在空气中或者强制流通的空气中冷却到室温的热处理方法。正火比退火冷却速度快,因而正火组织比退火组织细,强度和硬度也比退火组织高。由于正火的生产周期短、设备利用率高,因此正火广泛应用于各类铸钢件中。
正火的目的分为以下三类:
(1)正火作为终热处理
对于强度要求不高的金属铸件,正火可以作为终热处理。正火可以细化晶粒,是组织均匀化,减少亚共析钢中铁素体含量,使珠光体含量增多并细化,从而提高钢的强度、硬度和韧性。
(2)正火作为预先热处理
断面较大的铸钢件,在淬火或调质处理(淬火加高温回火)前进行正火,可以消除魏氏组织和带状组织,并获得细小而均匀的组织。对于含碳量大于0.77%的碳钢和合金工具钢中存在的网状渗碳体,正火可以减少二次渗碳体含量,并使其不形成连续网状,为球化退火做组织准备。
(3)改善切削加工性能
正火可以改善低碳钢的切削加工性能。低碳钢铸件在退火后硬度过低,在切削加工的时候容易粘刀,从而造成表面粗糙度过大。通过正火热处理,低碳钢铸件的硬度可以提高到140HBW-190HBW,接近于佳切削硬度,从而改善切削加工性能。
铸钢件的固溶和沉淀硬化处理
固溶处理
固溶处理的主要目的是使碳化物或者其他析出相溶解于固溶体中,获得过饱和的单相组织。奥氏体不锈钢钢、奥氏体锰钢以及沉淀硬化不锈钢的铸件一般都应该经过固溶处理。固溶温度的选择取决于铸钢的化学成分和相图。奥氏体锰钢铸件的温度一般为1000℃-1100℃;奥氏体铬镍不锈钢铸件的温度一般为1000℃-1250℃。
铸钢中含碳量越高,难溶合金元素越多,则其固溶温度应该越高。含铜的沉淀硬化铸钢件,由于铸态有硬质富铜相在冷却过程中沉淀,致使铸钢件硬度升高。为了软化组织、改善加工性能,铸钢件需经固溶处理。其固溶温度为900℃-950℃。
沉淀硬化处理
沉淀硬化处理是在回火温度范围内进行的弥散强化处理,也称为人工时效。沉淀硬化处理的实质是,在较高的温度下,自过饱和固溶体中析出碳化物、氮化物、金属间化合物以及其他不稳定的中间相,并弥散分布于基体中,因而使铸钢的综合力学性能和硬度提高。
时效处理的温度直接影响铸钢件的终性能。如果时效温度过低,沉淀硬化相析出缓慢;如果时效温度过高,则因为析出相的聚集长大引起过时效,而得不到佳的性能。所以,铸造厂应该根据铸钢件的铸钢牌号和规定的性能选用合适的时效温度。奥氏体耐热铸钢的时效温度一般为550℃-850℃;高强度沉淀硬化铸钢的时效温度一般为500℃。
耐热铸钢件
耐热钢铸件是以耐热合金钢为原材料铸造成的零件。在高温条件下,具有性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢按其性能可分为钢和热强钢两类。钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的性能并具有较高的高温强度的钢。在化学成分相同的情况下,铸态比轧态具有较高的热强性。铸造耐热钢零件在耐热钢领域中占有较大的比重。某些高合金耐热钢难以加工变形,生产铸件不仅比轧材合算,而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。
铸造方法除采用砂型铸造外,还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。按照正火状态下的金相组织,耐热铸钢可以分为四大类:珠光体耐热钢,马氏体耐热钢,铁素体耐热钢以及奥氏体耐热钢等。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。
奥氏体耐热铸钢及其热处理
奥氏体耐热铸钢及其热处理
奥氏体耐热铸钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素,在 600℃以上时,有较好的高温强度和组织稳定性,焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。典型牌号有 1Cr18Ni9Ti(321), 1Cr23Ni13(309), 0Cr25Ni20 (310S),1Cr25Ni20Si2(314),2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo等。
奥氏体钢可以采用高温固溶热处理,以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理,然后在高于使用温度60~100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化,同时析出第二相,以强化基体。
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