鑄鐵平板和鑄鐵平臺的熱處理
鑄鐵生產除適當地選擇優學成分以得到一定的組織外熱處理也是進一步調整和改進基體組織以提高鑄鐵性能的一種重要途徑鑄鐵的熱處理和鋼的熱處埋有相同之處 也有不同之處鑄鐵的熱處理一般不能改善原始組織中石墨的形態和分布狀況對灰口鑄鐵來說由于片狀石墨所引起的應力集中效應是對鑄鐵性能起主導作用的困素因此對灰口鑄鐵施以熱處理的強化效果遠不如鋼和球鐵那樣顯著故友口鑄鐵熱處理工藝主要為退火正火等對于球鐵來說由于石墨呈球狀對基體的割裂作用大大減輕通過熱處理可使基作組織充分發揮作用從而可以顯著改善球性的機械性能 故球鐵像鋼一樣其熱處理工藝有退火正火調質多溫淬火感應加熱淬火和表面化學熱處理等
鑄鐵的熱處理工藝
1.消除應力退火
由于鑄件壁厚不均勻在加熱冷卻及相變過程中會產生效應力和組織應力另外大型零件在機加工之后其內部也易殘存應力所有這些內應力都必須消除去應力退火通常的加熱溫度為500~550℃保溫時間為2~8h然后爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)采用這種工藝可消除 鑄件內應力的90~95%但鑄鐵組織不發生變化若溫度超過550℃或保溫時間過長反而會引起石墨化使鑄件強度和硬度降低
2.消除鑄件白口的高溫石墨化退火
鑄件冷卻時表層及薄截面處往往產生白口白口組織硬而脆加工性能差易剝落因此必須采用退火(或正火)的方法消除白口組織退火工藝為加熱到 550-950℃保溫2~5 h隨后爐冷到500550℃再出爐空冷在高溫保溫期間 游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A在隨后護冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解發生石墨化過程由于滲碳體的分解導致硬度下降從而提高了切削加工性
3.球鐵的正火
球鐵正火的目的是為了獲得珠光體基體組織并細化晶粒均勻組織以提高鑄件的機械性能有時正火也是球鐵表面淬火在組織上的準備正 火分高溫正火和低溫正火高溫正火溫度一般不超過950~980℃低溫正火一般加熱到共折溫度區間820~860℃正火之后一般還需進行四人處理以消除正火時產生的內應力
4.球鐵的淬火及回火
為了提高球鐵的機械性能一般鑄件加熱到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加熱時A形成終了溫度) 保溫后淬入油中得到馬氏體組織為了適當降低淬火后的殘余應力一般淬火后應進行回火低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨這種組織耐磨性好 用于要求高耐磨性高強度的零件中溫回火溫度為350500℃回火后組織為回火屈氏體加球狀石墨適用于要求耐磨性好具有一定效穩定性和彈性的厚件高溫 回火溫度為50060D℃回火后組織為回火索氏作加球狀石墨具有韌性和強度結合良好的綜合性能因此在生產中廣泛應用
5.球鐵的多溫淬火
球鐵經等溫淬火后可以獲得高強度同時兼有較好的塑性和韌性多溫淬火加熱溫度的選擇主要考慮使原始組織全部A化不殘留F同時也避免A晶粒長大加熱溫度一般采用Afc1以上30~50℃等溫處理溫度為0~350℃以保證獲得具有綜合機械性能的下貝氏體組織稀土鎂鋁球鐵等 溫淬火后σb=1200~1400MPaαk=3~3.6J/cm2HRC=47~51但應注意等溫淬火后再加一道回火工序
6.表面淬火
為了提高某些鑄件的表面硬度耐磨性及疲勞強度可采用表面淬火灰鑄鐵及球鐵鑄件均可進行表面淬火一般采用高(中) 頻感應加熱表面淬火和電接觸表面淬火
7.化學熱處理
對于要求表面耐磨或抗氧化耐腐蝕的鑄件可以采用類似于鋼的化學熱處理工藝如氣體軟氯化氯化滲硼滲硫等處理