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铸铁的热处理
浏览: 发布日期:2017-03-15
  铸铁生产除适 当地选择优学成分以得到~定的组织外,热 处理也是进一步调整和改进基体组织以提 高铸铁性能的一种重要途径。铸铁的热处理和钢的热处埋有相同 之处 ,也有不同之处。 铸铁的 热处理一般 不能改善原始组织中石 墨的形 态 和分布状况。对灰 口铸铁 来说,由于片状石墨所引 起的应力集中效应是对 铸 铁性能起 主 导作用的困素,因此对灰口 铸 铁施以热处理的强化效果远不如 钢和球铁那样显著。故友口铸铁热处理工艺 主要为退火、正火等。对于球铁来说,由于石墨呈球状,对基体的割裂作用大大减轻,通过热处理可使基作组织充分发挥作用,从而可以显著改善球性的机械性能。 故球铁像钢一样,其热处理工艺有退火、正火、调质、多温淬火、感应加热淬火和表面化学热 处理等。
铸铁的热处理工艺:

     1.消除应力退火
     由于铸件壁厚不均 匀,在加热,冷却及相变过程中,会产生效应力和组织应力。另外大型零件在 机加工之后 其内部也易残存应力,所有这些内应 力都必须消除。去应力退火通常的加热温度为500~550℃保温时间为2~8h,然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。采 用这种工艺可消除 铸件内应力的90~95%,但铸 铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时 间过长,反而会引起石墨化,使铸件强度和硬度降低。

     2.消除铸件白口 的高温石墨化退火
     铸件冷却时,表层及薄截面处,往往产生白口。 白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落。因此必须采用退火(或正火)的方 法 消除白口组织。退火工艺为:加热到550-950℃保温2~5 h,随后炉冷到500—550℃再出炉空冷。 在高温保温期间 ,游高渗碳体和共晶 渗碳体分解为石墨和A, 在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解,发生石墨化过程。由于渗碳体的分解,导致硬度下降, 从而提高了切削加工性。

     3.球铁的正火
     球 铁正火的目 的是为 了获得珠 光体基体组织,并细化晶粒,均匀组织, 以提高 铸 件的机械性能。有时正火也是球铁表面淬火在组 织上的准备、正 火分 高温正火和低温正火。高温正火温度 一般不超过950~980℃, 低温正火一般加 热到共折温度区间820~860℃。正火 之后一般还需进行 四人处理,以消除正火时产生的内 应力。

     4.球铁的淬火及 回火
     为了提高球铁的机械性能,一般铸件加热到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加热时A形成终了温度) ,保温后淬入油中,得到马氏 体组织。为了适当降低淬火后的残 余应力,一般淬火后应进行回火,低温回火 组织为回火马氏作加残留贝氏体再加球状 石墨。这种组 织耐 磨性好 ,用于要求高耐磨性,高强度的零件。中 温回火温度为350—500℃回火后组织为回火 屈氏体加球状石墨,适用于要求耐磨性好、具有一定效稳定性和弹性的厚 件。高温 回火温度为500—60D℃,回火后组织为回火索氏作加球状石墨,具有韧性和 强度结合良好 的综合 性能,因 此在生产中广泛应用。

     5.球铁的多温淬火
     球铁经等温淬火后可以获得高 强度,同时兼有较好的塑性和韧性。多温淬火加热温度的选择主要考虑使原始组织全部A化、不残留F,同时也避免A晶粒长大。 加热温度一般采用Afc1以上30~50℃,等 温 处 理 温度为0~350℃以保证获得具 有综合 机 械性能的下贝氏体组织。稀土镁铝球铁等 温淬火后σb=1200~1400MPa,αk=3~3.6J/cm2,HRC=47~51。但应注意等 温淬火后再加一道回火 工序。

     6.表面淬火
     为了提高某些铸件的表 面硬度、耐磨性及疲劳 强度,可采用表面淬火。灰铸铁 及球 铁铸件 均 可进行 表面淬火。一般采用高(中) 频感应 加 热 表面淬火和电接触表面淬火。

     7.化学热处理
     对于要求表面耐 磨或抗氧化、耐腐蚀的铸件,可以采用类似于钢的 化学热 处理工艺,如气体" target="_blank">气体软氯化、氯化、渗硼、渗硫等处理。