硅锰铸钢

铸造硅锰钢是一种常见的中低合金高强度铸钢。由于硅锰铸钢件具有较好的机械性能，因此硅锰铸钢件广泛用于大型机械和运输设备。机械零件中的某些齿轮、车轮、横梁、火车枕梁、侧架、液压机立柱等关键承重部件采用硅锰钢铸件。

硅元素可以对铸钢中的铁素体起到固溶强化作用，从而提高铸钢的屈服强度。在中碳锰钢中，硅元素的分数约为1%。经调质（q+t）热处理后，铸造硅锰钢强度可提高15%-20%，同时保持铸钢件的韧性，不显着降低。如果硅锰比例匹配得当，可以稍微降低硅锰钢热处理过程中晶粒长大的趋势。

?热处理对铸钢件性能的影响

热处理对铸钢件性能的影响

铸钢件的性能除了取决于化学成分、铸造工艺以外，还可以借助不同的热处理方式使其具有优良的综合力学性能。热处理工艺的总的目的是提高铸件、减轻铸件重量、延长使用寿命和降低成本。热处理是提高铸件的力学性能的重要手段；铸件的力学性能则是判断热处理效果的重要指标。除了下面几个性能以外，铸造厂在对铸钢件进行热处理的时候，还必须考虑到加工程序、切削性能和铸件的使用要求等因素。

1）热处理对铸件强度的影响

在铸钢成分相同的条件下，经过不同热处理工艺后的铸钢件的强度均有提高的趋势。一般来讲，碳钢铸件和低合金钢铸件在经过热处理以后，它们的抗拉强度可以达到414mpa-1724mpa。

2）热处理对铸钢件塑性的影响

铸钢件的铸态组织粗大、塑性偏低。经过热处理以后，它的组织细化、塑性也会相应提高。尤其是在调质处理（淬火+高温回火）以后的铸钢件的塑性会得到明显的---。

3）铸钢件的韧性

铸钢件的韧性指标常常以冲击试验进行评定。由于铸钢件的强度和韧性是一对矛盾的指标，因此，铸造厂必须进行综合考虑来选定合适的热处理工艺，以便达到客户所要求的综合的力学性能。

4）热处理对铸件硬度的影响

在铸钢的淬透性相同的时候，热处理以后的铸钢件的硬度可以大概反映出铸钢件的强度。因此，硬度可以作为估计铸钢热处理以后性能的直观指标。一般来讲，碳钢铸件在经过热处理以后的硬度可以达到120hbw-280hbw.

铸钢件的渗碳

铸钢件的化学热处理是指将铸件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或者几种化学元素渗入表层。化学热处理可以改变铸件表层的化学成分、金相组织和机械性能。常用的化学热处理工艺包括渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼以及渗金属等。在对铸件进行化学热处理的时候，应该综合考虑铸件的形状、尺寸、表面状态，以及表面热处理的情况。

渗碳是指将铸件在渗碳介质中加热、保温，然后使碳原子渗入到表层。渗碳的主要目的是为了提高铸件表面的含碳量，同时在铸件中形成一定的碳含量梯度。渗碳钢的含碳量一般为0.1% - 0.25%，以---铸件芯部有足够的韧性和强度。

渗碳层的表面硬度一般为56hrc - 63hrc. 渗碳层的金相组织为细针马氏体 + 少量的残留奥氏体以及均匀分布的粒状碳化物。不允许网状碳化物的存在，并且，残留奥氏体体积分数一般不超过15% - 20%。

渗碳以后的铸件的芯部硬度一般为30hrc - 45hrc. 芯部金相组织应为低碳马氏体或下贝氏体。不允许有块状或者沿晶界析出的铁素体。

在实际生产中，常见的渗碳方法有三种：固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳。

铸钢件的渗氮

渗氮是指将氮原子渗入铸件表面的热处理工艺。渗氮一般在ac1温度以下进行，其主要目的是提高铸件表面的硬度、耐磨性、强度、抗咬合性以及抗---腐蚀性能。铸钢件的渗氮一般在480℃ - 580℃进行。含有铝、铬、钛、钼和钨的低合金钢、不锈钢和热模工具钢等铸件都适合渗氮处理。 

 为了---铸件芯部具有---的力学性能和金相组织，并减少渗氮后产生的变形，需进行渗氮前的预处理。对于结构钢，渗氮前需要采用调质处理，以便得到均匀细小的回火索氏体组织；对于渗氮处理的时候容易畸变的铸件，调质后还需要进行去应力退火处理；对于不锈钢和耐热钢铸件，一般可以进行调质处理，以便---组织和提高强度；对于奥氏体不锈钢，可以采用固溶热处理。