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
山东合金钢铸造件厂家
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℃。
中、低合金铸钢件的热处理
中、低合金钢是合金元素(主要是指硅、锰、铬、钼、镍、铜和钒等化学元素)含量小于8%的合金钢。中、低合金钢铸件具有较好的淬透性,经过适当的热处理以后可以获得良好的综合力学性能。
中低合金钢铸件的热处理的特点:
1. 中低合金钢铸件大多数用于汽车、拖拉机、火车、工程机械、液压系统等机械工业。这些行业要求铸件具有良好的强度和韧性。对于要求抗拉强度小于650 MPa的的铸件,一般采用正火 + 回火热处理;对于要求抗拉强度大于650 MPa的中低合金铸钢件,则采用淬火 + 高温回火热处理。调质处理后铸钢件的金相组织是回火索氏体,从而得到更高的强度和良好的韧性。但是,当铸件的形状及尺寸不适宜淬火的时候,则应该采用正火 + 回火代替调质处理。
2. 中低合金铸钢件在调质处理以前好进行一次正火或者正火 + 回火预处理。这样,可以使铸钢件晶粒细化、组织均匀,从而增强终调质处理的效果,也有利于避免铸件内部的铸造应力的不良影响。
3. 中低合金铸钢件在淬火处理以后要尽可能得到马氏体组织。为达到此目的,应该根据铸钢的牌号、淬透性和铸件壁厚、形状等因素来选择淬火温度和冷却介质。
4. 为了调整铸钢的淬火组织、消除淬火应力,中低合金铸钢件在淬火后应立即进行回火。
5. 在不降低铸钢件的强度的前提下,中碳低合金高强度铸钢件可以进行韧化处理。韧化处理可以改善铸钢件的塑性和韧性。
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。
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