发布单位:高密市健壮机械配件加工厂 发布时间:2022-6-27
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。
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.
表面热处理是指仅对铸钢件表面层进行热处理的工艺。表面热处理也可以获得所需要的金相组织和机械性能。
常用的表面热处理方式有:感应加热淬火、火焰加热淬火、激光热处理、接触电阻加热淬火、电解液淬火、脉冲加热热处理等。通过表面热处理,铸件及其他金属件可以获得满足性能要求的表层。
表面加热淬火得到表面硬化层后,铸件的芯部仍然可以保持原来的显微组织和性能不变,从而达到提高疲劳强度、提高耐磨性并保持韧性的优良的综合性能。同时,表面热处理可以减小能源消耗,同时减小淬火变形。
感应加热淬火是利用感应电流通过工件所产生的的热效应,使铸件表面、局部或者整体加热,然后进行快速冷却的热处理工艺。感应加热主要依据的基本原理是:电磁感应、集肤效应和热传导。
感应加热淬火的加热速度非常快。它的特点是:
1)感应加热淬火具有超塑性现象。工件的表面硬度比普通淬火的硬度高2-3 hrc。感应加热淬火后的铸件的马氏体比较小、碳化物弥散分布。
2)感应加热淬火后的铸件的耐磨性比普通淬火要高。
3)由于工件表面是细小隐晶马氏体,并且存在压应力,所以,工件的疲劳强度---提高
4)工件稳定、变形小。
5)加热速度快、热
6)生产率高、容易实现机械化生产
珠光体耐热铸钢的合金元素以铬、钼为主,总量一般不超过5%。其组织除珠光体、铁素体外, 还有贝氏体。这类钢在500~600℃有---的高温强度及工艺性能,它们广泛用于制作 600℃以下的耐热部件,如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。典型牌号有:16mo,15crmo,12cr1mov,12cr2mowvtib,10cr2mo1,25cr2mo1v,20cr3mowv等。
珠光体耐热铸钢件的热处理主要采用正火或者调质处理,以便获得稳定的组织、---的综合力学性能和要求的高温工况下的强度。