




铸钢件的热处理包括加热、保温、冷却三个阶段。工艺参数的确定应以---产品和节约成本为目的。
加热是热处理过程中耗能的过程。加热过程的主要技术参数是选择合适的加热方式、加热速度和加料方式。
(1) 加热方式。铸钢件的加热方式主要有辐射加热、盐浴加热和感应加热。加热方式的选择原则是快速均匀、易于控制、、成本低。铸造厂在加热时一般考虑铸件的结构尺寸、化学成分、热处理工艺和要求。
(2) 加热速度。对于一般铸钢件,可以不---加热速度,非标碳钢铸件生产厂家,用炉子的功率加热。采用热炉装料可---缩短加热时间和生产周期。事实上,在快速加热的情况下,铸件表面与型芯之间没有明显的温度滞后现象。加热缓慢会导致生产效率降低,能耗增加,碳钢铸件,铸件表面氧化脱碳---。但对于一些形状结构复杂、壁厚较大、加热过程中热应力较大的铸件,应控制加热速度。一般可采用低温缓慢加热(600℃以下)或保持中低温,然后在高温地区采用快速加热。
铸钢件奥氏体化的保温温度应根据铸钢的化学成分和要求的性能来选择。保温温度一般略高于相同成分的锻钢件(约20℃)。对于共析钢铸件,应---碳化物能迅速结合到奥氏体中,并---奥氏体能保持细小晶粒。
铸钢件的保温时间应考虑两个因素:一是使铸件表面和型芯的温度均匀,二是---组织的均匀性。因此,保温时间主要取决于铸件的导热系数、断面壁厚和合金元素。一般来说,合金钢铸件比碳钢铸件需要更长的保温时间。铸件壁厚通常是计算保压时间的主要依据。回火处理和时效处理的保温时间,应考虑热处理目的、保温温度和元素扩散速度等因素。
钢铸件保温后可采用不同速度冷却,以完成金相转变,获得所需的金相组织,达到规定的性能指标。一般来说,提高冷却速度有助于获得---的组织和细化晶粒,从而提高铸件的力学性能。但如果冷却速度过快,则容易在铸件中产生较大的应力。这可能导致结构复杂的铸件变形或开裂。
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,非标碳钢铸件,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,非标碳钢铸件工厂,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。
退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到工艺预定的某一温度,经过保温后缓慢冷却(一般为随炉冷却或者埋入石灰中),以获得接衡状态组织的热处理工艺。根据钢的成分和退火的目的、要求的不同,退火又可以分为完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、去应力退火等。
(1)完全退火。完全退火的大致过程是:将铸钢件加热到ac3以上20℃-30℃,保温一段时间,使钢中的组织完全转变成奥氏体后,再缓慢冷却(一般为随炉冷却)到500℃-600℃以下出炉,在空气中冷却下来。所谓完全,是指加热时获得完全的奥氏体组织。
(2)等温退火。等温退火是指将铸钢件加热至ac3(或ac1)以上20℃-30℃,保温一段时间以后,快速的冷却至过冷奥氏体等温转变曲线的高峰温度的附件,然后保温一段时间(珠光体转变区)。在奥氏体转变为珠光体后,再缓慢冷却下来。
(3)球化退火。球化退火是将铸钢件加热到略高于ac1的温度,然后经过长时间的保温,是钢中二次渗碳体自发转变为颗粒状(或者球状)渗碳体,然后以缓慢的速度冷却到室温的热处理工艺。
球化退火的目的包括:降低硬度;是金相组织均匀;---切削性能以及为淬火做准备。
球化退火主要适用于碳素工具钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢和合金工具钢等共析钢和过共析钢(含碳量大于0.77%)。
(4)去应力退火、再结晶退火。去应力退火又称低温退火。它是将铸钢件加热到ac1温度以下(400℃-500℃),然后保温一段时间,再缓慢冷却到室温的工艺方法。去应力退火的目的是消除铸件的内应力。钢的金相组织在去应力退火过程中不会改变。再结晶退火主要用于消除冷变形加工产生的畸变组织,消除加工硬化。再结晶退火的加热温度为再结晶温度以上150℃-250℃。再结晶退火可以使冷变形后被拉长的晶粒重新形成为均匀的等轴晶,从而消除加工硬化效果。
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