球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。 球墨鑄鐵件的生產(chǎn)過程中,特別在熱處理過程中,為改善球墨鑄鐵件整體性能,一般應(yīng)用有提高球墨鑄鐵韌性的退火,提高球墨鑄鐵強(qiáng)度的正火、淬火等方式。
1、球墨鑄鐵的淬火并回火處理
球墨鑄造件作為軸承需要更高的硬度,常將鑄鐵件淬火并低溫回火處理。工藝是:鑄件加熱到860-900℃的溫度,保溫讓原基體全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)淬火,后經(jīng)250-350℃加熱保溫回火,原基體轉(zhuǎn)換為回火馬氏體及殘留奧氏體組織,原球狀石墨形態(tài)不變。處理后的鑄件具有高的硬度及一定韌性,保留了石墨的潤滑性能,耐磨性能更為改善。球墨鑄鐵件作為軸類件,如柴油機(jī)的曲軸、連桿,要求強(qiáng)度高同時(shí)韌性較好的綜合機(jī)械械性能,對鑄鐵件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。工藝是:鑄鐵件加熱到860-900℃的溫度保溫讓基體奧氏體化,再在油或熔鹽中冷卻實(shí)現(xiàn)淬火,后經(jīng)500-600℃的高溫回火,獲得回火索氏體組織(一般尚有少量粹塊狀的鐵素體),原球狀石墨形態(tài)不變。處理后強(qiáng)度,韌性匹配良好,適應(yīng)于軸類件的工作條件。
2、提高韌性的球墨鑄鐵退火
球墨鑄鐵在鑄造過程中此普通灰口鑄鐵的白口傾向大,內(nèi)應(yīng)力也較大,球墨鑄鐵件很難得到純粹的鐵素體或珠光體基體,為提高鑄鐵件的延性或韌性,常將鑄鐵件重新加熱到900-950℃并保溫足夠時(shí)間進(jìn)行高溫退火,再爐冷到600℃出爐變冷。過程中基體中的滲碳體分解出石墨,自奧氏體中析出石墨,這些石墨集聚于原球狀石墨周圍,基體全轉(zhuǎn)換為鐵素體。
若鑄態(tài)組織由(鐵素體+珠光體)基體,以及球狀石墨組成,為提高韌性,只需將珠光體中滲碳體分解轉(zhuǎn)換為鐵素體及球狀石墨,為此將鑄鐵件重新加熱到700-760℃的共析溫度上下經(jīng)保溫后爐冷至600℃出爐變冷。
3、提高球墨鑄鐵強(qiáng)度的正火
球墨鑄鐵正火的目的是將基體組織轉(zhuǎn)換為細(xì)的珠光體組織。工藝過程是將基體為鐵素體及珠光體的球墨鑄鐵件重新加熱到850-900℃溫度,原鐵素體及珠光體轉(zhuǎn)換為奧氏體,并有部分球狀石墨溶解于奧氏體,經(jīng)保溫后空冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)珠光體,因此球墨鑄件的強(qiáng)度提高。
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