常用可鍛件的熱處理工藝
發(fā)布時間：2013-7-16 14:03:01
(1)鐵索體可鍛鑄鐵的熱處理規(guī)范
鐵索體可鍛鑄鐵進行熱處理的目的是：通過石墨化退火，將鑄態(tài)組織中的共晶滲碳體、二次滲碳體與共析滲碳體全部分解成鐵素體和團絮狀石墨，以改善力學(xué)性能，尤其是提高塑性和韌性。熱處理工藝要點如下。
①熱處理應(yīng)在中性氣氛中進行。爐氣應(yīng)保持中性，也可將鑄件裝入退火箱密封，必要時在箱內(nèi)加中性填料或高碳物質(zhì)（石墨粉、碳粉），防止鑄件直接與氧接觸。
?、谏郎刂?00～420℃時，應(yīng)保溫4～6h，以便形成較多的石墨核心，細化石墨并改善其形狀，提高力學(xué)性能，縮短退火周期。
?、鄣谝浑A段石墨化溫度應(yīng)在一定值以上，以保證共晶滲碳體石墨化。溫度愈高，愈有利于滲碳體的分解，占用時間愈短。但加熱溫度過高，會導(dǎo)致組織粗大，降低性能，并且容易造成鑄件變形、過燒。因此，退火溫度不宜超過1000℃，生產(chǎn)中常用920～960℃。保溫時間與化學(xué)成分、鑄件壁厚、裝爐量等有關(guān)。通常保溫6～12h。
第一階段石墨化完成后，應(yīng)在降溫過程中進行第二階段石墨化，其方式有以下兩種。a.鑄件隨爐緩冷至共析溫度范圍時，以3～5℃/h的冷卻速度緩冷10～20h，使奧氏體直接分解為鐵素體與團絮狀石墨，虛線冷卻至650℃左右。b.鑄件冷卻到略低于共析轉(zhuǎn)變溫度，一般在720～700℃長時間保溫，使共析滲碳體分解為鐵索體和團絮狀石墨。
第二階段石墨化完成后，即可出爐宅冷。出爐溫度最好在650℃左右，通常不低于600℃。因為低溫緩冷或低溫出爐易使韌性下降。
(2)珠光體可鍛鑄鐵的熱處理規(guī)范
珠光體可鍛鑄鐵退火，是為了獲得以珠光體為基體的組織，以提高鑄件強度、硬度、耐磨性，粒狀珠光體鑄鐵具有優(yōu)良的力學(xué)性能。珠光體可鍛鑄鐵熱處理工藝及要點如下。
①第一階段石墨化( 920～960℃)保溫完成后，鑄件爐冷至860～820℃，出爐空冷，然后在640～700℃作2～6h的回火，得到片狀或粒狀珠光體。
②第一階段石墨化(920～960℃)保溫完成后，爐冷至850℃左右，進行油淬，然后在620～700℃再作2～6h的回火，得到細粒狀珠光體。
③第一階段石墨化( 920～960℃)保溫完成后，鑄件出爐空冷至共析轉(zhuǎn)變溫度以下（一般低于600℃），然后人爐重新加熱到奧氏體化溫度（800℃左右）．保溫1～3h后油淬，最后再進行一次回火（回火溫度600℃，保溫1～2h）。
④將鐵素體可鍛鑄鐵重新加熱到奧氏體化溫度( 820～900℃)，保溫1～3h，然后空冷或油淬，最后在600～700℃進行2h左右的回火。已淬火鑄件，可根據(jù)使用要求，在較低溫度范圍回火，以得到不同的回火基體組織，滿足不同的性能要求。加合金元素的可鍛鑄鐵，可參照上述方式退火。
(3)白心可鍛鑄鐵的熱處理規(guī)范
白心可鍛鑄鐵系白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火和氧化脫碳而得。其硬度高于鐵素體可鍛鑄鐵。由于鑄件表面層存在脫碳，所以有良好的焊接性能與切削性能。白心可鍛鑄鐵主要用于制造薄壁鑄件，目前國內(nèi)使用較少。
白心可鍛鑄鐵的退火特點是：退火必須在氧化性氣氛中進行，因此又稱脫碳退火。
通常脫碳方法有以下兩種。
①礦石脫碳法，將白口鐵坯件與脫碳劑（赤鐵礦或氧化鐵皮）分層裝入退火罐內(nèi)密封，加熱至950～1000℃進行保溫，保溫時間視鑄件厚度與使用要求而定，通常為40～90h。溫度高可適當縮短退火時間，但易導(dǎo)致晶粒粗化，冷卻速度對退火性能影響很大，因此，從退火溫度直至550℃，冷卻速度應(yīng)控制在1 5℃／h以內(nèi)。低于550℃時，可出爐空冷。
②氣體脫碳法將一定量空氣與水蒸氣送入爐內(nèi)，以控制爐內(nèi)氣氛進行脫碳，退火溫度為1000 N1050℃。保溫時間視鑄件壁厚而定，通常為25～70h。這種退火方法周期較短，不需要退火罐和脫碳劑，但對退火設(shè)備要求較高。
本文參考《熱處理工藝問答》一書。
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