铸造合金钢
铸钢是指用于制造铸钢件的钢材。当铸件的强度较高,使用铸铁达不到要求时,应选用铸造合金钢。但铸钢的钢水流动性不如铸铁,所以浇注结构的厚度不宜过小,形状不宜过于复杂。当硅含量控制在上,可以提高钢水的流动性。铸钢按其品种和用途可分为通用工程铸钢、焊接结构铸钢、不锈钢铸钢和耐热钢铸钢。
铸钢按化学成分可分为铸合金钢和铸碳钢,按特性还可分为铸工具钢、铸特种钢、工程结构铸件
定制合金钢铸件
铸造合金钢
铸钢是指用于制造铸钢件的钢材。当铸件的强度较高,使用铸铁达不到要求时,应选用铸造合金钢。但铸钢的钢水流动性不如铸铁,所以浇注结构的厚度不宜过小,形状不宜过于复杂。当硅含量控制在上,可以提高钢水的流动性。铸钢按其品种和用途可分为通用工程铸钢、焊接结构铸钢、不锈钢铸钢和耐热钢铸钢。
铸钢按化学成分可分为铸合金钢和铸碳钢,按特性还可分为铸工具钢、铸特种钢、工程结构铸件和铸合金钢。铸造合金钢可分为铸造低合金钢(合金元素总量≤5%)、铸造合金钢(合金元素总量为5%~10%)和铸造高合金钢(合金元素总量≤5%)元素大于或等于 10%)。
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。
铸钢件的回火
回火是指将淬火或者正火后的铸钢件加热到临界点Ac1的某一选定温度,保温一段时间后,以适当的速率冷却的热处理工艺。回火热处理可以是淬火或者正火后得到的不稳定组织转变为稳定组织,消除应力以及提高铸钢件的塑性和韧性。通常,淬火加高温回火处理的热处理工艺成为调质处理。淬火后的铸钢件必须及时进行回火,而正火后的铸钢件在必要的时候才予以回火处理。
回火后铸钢件的性能取决于回火温度、时间及次数。随时回火温度的提高和保温时间的延长,除了使铸钢件的淬火应力消除以外,还能使不稳定的淬火马氏体转变为回火马氏体、托氏体或者索氏体,从而使铸钢件的强度和硬度降低、塑性显著地提高。对于一些有强烈形成碳化物的合金元素(如铬、钼、钒和钨等)的中合金钢,在400℃-500℃回火的时候出现硬度升高、韧性下降的现象。这种现象称为二次硬化,即回火状态铸钢的硬度达到大值。在实际生产中,有二次硬化特性的中合金铸钢需要进行多次回火处理。
铸钢件的热处理
高锰钢铸件的沉淀强化热处理
高锰钢沉淀强化热处理,是指在加入适量碳化物形成元素(如钼、钨、钒、钛、铌和铬)的基础上,通过热处理的方式在高锰钢中得到一定数量和大小的弥散分布的碳化物第二相质点。这种热处理可以强化奥氏体基体、提高高锰钢的性能。
中铬钢铸件的热处理
中铬钢铸件的热处理的目的,是得到高强韧性和高硬度的马氏体基体组织,以便提高铸钢件的强度、韧性和性。中铬钢含有较多的铬元素,并且具有较高的淬透性。因此,它通常的热处理方法是:经过950℃ - 1000℃是其奥氏体化,然后淬火处理,并及时进行回火处理(通常在200 - 300℃)进行。
低合金铸钢件的热处理
低合金铸钢件依据合金成分及含碳量的不同而采取水中淬火、油中淬火以及空气淬火处理。珠光体铸钢则采用正火 + 回火的热处理方式。为了获得高强韧性、高硬度的马氏体基体组织,并提高铸钢件的性,低合金铸钢件通常在850 - 950℃淬火,在200 - 300℃回火。
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