铸造合金钢

铸钢是指用于制造铸钢件的钢材。当铸件的强度较高，使用铸铁达不到要求时，应选用铸造合金钢。但铸钢的钢水流动性不如铸铁，所以浇注结构的厚度不宜过小，形状不宜过于复杂。当硅含量控制在上，可以提高钢水的流动性。铸钢按其品种和用途可分为通用工程铸钢、焊接结构铸钢、不锈钢铸钢和耐热钢铸钢。

铸钢按化学成分可分为铸合金钢和铸碳钢，按特性还可分为铸工具钢、铸特种钢、工程结构铸件和铸合金钢。铸造合金钢可分为铸造低合金钢（合金元素总量≤5%）、铸造合金钢（合金元素总量为5%～10%）和铸造高合金钢（合金元素总量≤5%）元素大于或等于 10%)。

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）---切削加工性能

正火可以---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---切削加工性能。

铸钢件的淬火

淬火是将铸钢件加热到ac3或者ac1以上的温度，保温一段时间以后急速冷却，获得完全马氏体组织的热处理工艺。铸钢件以后应当及时进行回火处理，以消除淬火应力以及获得所需要的综合力学性能。

（1）淬火温度

亚共析钢的淬火加热温度为ac3以上30℃-50℃；共析钢、过共析钢的淬火加热温度为ac1以上30℃-50℃。亚共析碳钢在上述淬火温度加热，是为了获得晶粒细小的奥氏体，淬火后可以获得细小的马氏体组织。共析钢和过共析钢在淬火加热之前已经球化退火了，所以加热到ac1以上30℃-50℃不完全奥氏体化后，其组织为奥氏体和部分未溶解的细粒状渗碳体颗粒。淬火后，奥氏体转变为马氏体，未溶解渗碳体颗粒被保留下来。由于渗碳体硬度高，因此它不但不会降低钢的硬度，而且还可以提高它的耐磨性。过共析钢的正常淬火组织为细小片状的马氏体的基体上均匀分布着细小颗粒状渗碳体以及少量残余奥氏体。这种组织具有较高的强度和耐磨性，同时又具有一定的韧性。

（2）淬火热处理工艺的冷却介质

淬火的目的是得到完全的马氏体，所以，铸钢件在淬火使的冷却速度必须大于铸钢的临界冷却速度，否则不能得到马氏体组织以及相应的性能。但是，冷却速度过高则会容易导致铸件变形或者开裂。为了同时满足上述要求，应该根据铸件的材质选用适当的冷却介质，或者采用分级冷却的方法。在650℃-400℃的温度区间，钢的过冷奥氏体等温转变速率，因此铸件淬火的时候应该---在此温度区间内快速冷却。在ms点以下则适宜冷却速度慢一些，以防止变形或开裂。淬火介质通常采用水、水溶液或油。在分级淬火或者等温淬火的时候，常用的介质包括热油、熔融金属、熔盐或熔碱等。