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
潍坊低碳钢铸件工厂
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。
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。
热处理对铸钢件性能的影响
热处理对铸钢件性能的影响
铸钢件的性能除了取决于化学成分、铸造工艺以外,还可以借助不同的热处理方式使其具有优良的综合力学性能。热处理工艺的总的目的是提高铸件质量、减轻铸件重量、延长使用寿命和降低成本。热处理是提高铸件的力学性能的重要手段;铸件的力学性能则是判断热处理效果的重要指标。除了下面几个性能以外,铸造厂在对铸钢件进行热处理的时候,还必须考虑到加工程序、切削性能和铸件的使用要求等因素。
1)热处理对铸件强度的影响
在铸钢成分相同的条件下,经过不同热处理工艺后的铸钢件的强度均有提高的趋势。一般来讲,碳钢铸件和低合金钢铸件在经过热处理以后,它们的抗拉强度可以达到414Mpa-1724MPa。
2)热处理对铸钢件塑性的影响
铸钢件的铸态组织粗大、塑性偏低。经过热处理以后,它的组织细化、塑性也会相应提高。尤其是在调质处理(淬火+高温回火)以后的铸钢件的塑性会得到明显的改善。
3)铸钢件的韧性
铸钢件的韧性指标常常以冲击试验进行评定。由于铸钢件的强度和韧性是一对矛盾的指标,因此,铸造厂必须进行综合考虑来选定合适的热处理工艺,以便达到客户所要求的综合的力学性能。
4)热处理对铸件硬度的影响
在铸钢的淬透性相同的时候,热处理以后的铸钢件的硬度可以大概反映出铸钢件的强度。因此,硬度可以作为估计铸钢热处理以后性能的直观指标。一般来讲,碳钢铸件在经过热处理以后的硬度可以达到120HBW-280HBW.
铸钢件的表面热处理
表面热处理是指仅对铸钢件表面层进行热处理的工艺。表面热处理也可以获得所需要的金相组织和机械性能。
常用的表面热处理方式有:感应加热淬火、火焰加热淬火、激光热处理、接触电阻加热淬火、电解液淬火、脉冲加热热处理等。通过表面热处理,铸件及其他金属件可以获得满足性能要求的表层。
表面加热淬火得到表面硬化层后,铸件的芯部仍然可以保持原来的显微组织和性能不变,从而达到提高疲劳强度、提高性并保持韧性的优良的综合性能。同时,表面热处理可以减小能源消耗,同时减小淬火变形。
感应加热淬火是利用感应电流通过工件所产生的的热效应,使铸件表面、局部或者整体加热,然后进行冷却的热处理工艺。感应加热主要依据的基本原理是:电磁感应、集肤效应和热传导。
感应加热淬火的加热速度非常快。它的特点是:
1)感应加热淬火具有超塑性现象。工件的表面硬度比普通淬火的硬度高2-3 HRC。感应加热淬火后的铸件的马氏体比较小、碳化物弥散分布。
2)感应加热淬火后的铸件的性比普通淬火要高。
3)由于工件表面是细小隐晶马氏体,并且存在压应力,所以,工件的疲劳强度大大提高
4)工件质量稳定、变形小。
5)加热速度快、热
6)生产率高、容易实现机械化生产
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