铸钢件的热处理
铸钢件的热处理是根据Fe-Fe3C相图来控制铸钢件的显微组织以达到要求的性能。热处理是铸钢件生产中的重要工序之一。热处理的质量和效果直接关系到铸钢件的终性能。
铸钢件的铸态组织取决于化学成分和凝固过程。一般有比较严重的枝晶偏析,组织很不均匀,晶粒粗大。因此,铸钢件一般需要进行热处理,以消除或减少上述问题的影响,以提高铸钢件的力学性能。另外,由于铸钢件
潍坊合金钢铸件
铸钢件的热处理
铸钢件的热处理是根据Fe-Fe3C相图来控制铸钢件的显微组织以达到要求的性能。热处理是铸钢件生产中的重要工序之一。热处理的质量和效果直接关系到铸钢件的终性能。
铸钢件的铸态组织取决于化学成分和凝固过程。一般有比较严重的枝晶偏析,组织很不均匀,晶粒粗大。因此,铸钢件一般需要进行热处理,以消除或减少上述问题的影响,以提高铸钢件的力学性能。另外,由于铸钢件的组织结构和壁厚不同,同一铸件的各个部位组织形式不同,产生相当大的残余内应力。因此,铸钢件(特别是合金钢铸件)一般应以热处理状态交货。
铸钢件的热处理方法
根据加热方式、保温时间和冷却条件的不同,铸钢件的热处理方法主要有退火、正火、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、去应力处理和除氢处理等。
铸钢件的退火
退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到工艺预定的某一温度,经过保温后缓慢冷却(一般为随炉冷却或者埋入石灰中),以获得接衡状态组织的热处理工艺。根据钢的成分和退火的目的、要求的不同,退火又可以分为完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、去应力退火等。
(1)完全退火。完全退火的大致过程是:将铸钢件加热到Ac3以上20℃-30℃,保温一段时间,使钢中的组织完全转变成奥氏体后,再缓慢冷却(一般为随炉冷却)到500℃-600℃以下出炉,在空气中冷却下来。所谓完全,是指加热时获得完全的奥氏体组织。
(2)等温退火。等温退火是指将铸钢件加热至Ac3(或Ac1)以上20℃-30℃,保温一段时间以后,的冷却至过冷奥氏体等温转变曲线的高峰温度的附件,然后保温一段时间(珠光体转变区)。在奥氏体转变为珠光体后,再缓慢冷却下来。
(3)球化退火。球化退火是将铸钢件加热到略高于Ac1的温度,然后经过长时间的保温,是钢中二次渗碳体自发转变为颗粒状(或者球状)渗碳体,然后以缓慢的速度冷却到室温的热处理工艺。
球化退火的目的包括:降低硬度;是金相组织均匀;改善切削性能以及为淬火做准备。
球化退火主要适用于碳素工具钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢和合金工具钢等共析钢和过共析钢(含碳量大于0.77%)。
(4)去应力退火、再结晶退火。去应力退火又称低温退火。它是将铸钢件加热到Ac1温度以下(400℃-500℃),然后保温一段时间,再缓慢冷却到室温的工艺方法。去应力退火的目的是消除铸件的内应力。钢的金相组织在去应力退火过程中不会改变。再结晶退火主要用于消除冷变形加工产生的畸变组织,消除加工硬化。再结晶退火的加热温度为再结晶温度以上150℃-250℃。再结晶退火可以使冷变形后被拉长的晶粒重新形成为均匀的等轴晶,从而消除加工硬化效果。
碳钢铸件的热处理
碳钢铸件的热处理
碳钢铸件通常采用的热处理方式有:退火、正火或者正火+回火。经过正火处理的铸钢,其力学性能比退火状态的铸钢稍微高一些。由于组织转变时的过冷度比较大,硬度也会高一些,而且,其切削性能也比较好。
对于含碳量高,并且形状复杂的碳钢铸件,为了消除残留应力和改善韧性,可以在正火后进行回火处理。回火温度一般以550℃ - 650℃为宜,然后在空气中冷却。
当含碳量高于0.35%的时候,铸造碳钢件也可以采用调质(淬火+高温回火)处理。小型的碳钢铸件可以有铸态直接进行调质处理;大型或者形状复杂的碳钢铸件则应该在正火后再进行调质处理。
马氏体耐热铸钢的热处理
马氏体耐热铸钢的热处理
马氏体耐热铸钢的含铬量一般为7~13%, 在650℃以下有较高的高温强度、性和耐水汽腐蚀的能力,但是它的焊接性较差。含铬12%左右的1Cr13、2Cr13, 以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV,1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等合金通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外, 作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。
马氏体耐热铸钢件的常用热处理工艺是正火 + 回火。
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