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球墨鑄鐵的熱處理概述

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球墨鑄鐵的力學(xué)性能主要取決于金屬基體,通過(guò)熱處理控制奧氏體化溫度、保溫時(shí)間和冷卻條件可以改變奧氏體及其轉變產(chǎn)物碳的質(zhì)量分數,從而可以顯著(zhù)改善球墨鑄鐵的力學(xué)性能。在熱處理過(guò)程中,石墨作為球墨鑄鐵中的一個(gè)相,也參與相變過(guò)程。石墨的存在相當于一個(gè)儲碳庫,形成鐵素體球墨鑄鐵時(shí),碳全部或大部分集中于石墨這個(gè)儲碳庫中。球墨鑄鐵熱處理加熱時(shí),球狀石墨表面的碳有部分溶入奧氏體,供應必要的碳量??刂萍訜釡囟瓤梢钥刂茒W氏體中含碳量,從而可以得到低碳馬氏體或者高碳馬氏體。奧氏體化后的球墨鑄鐵在A(yíng)r1以下緩慢冷卻時(shí)析出石墨,或沉積在原來(lái)石墨的表面上,形成退火石墨。冷卻速度較快時(shí)將沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀滲碳體。球墨鑄鐵的主要熱處理工藝有退火、正火、調質(zhì)處理、等溫淬火和表面熱處理。

球墨鑄鐵的感應淬火本質(zhì)上與鋼沒(méi)有區別,但由于處理前的鑄造組織較粗、成分不均勻,因此鐵素體向奧氏體轉變的溫度較高,在快速加熱中轉變不易完成。

感應淬火主要適用于珠光體為基體的球墨鑄鐵。以鐵素體為基體的球墨鑄鐵,由于感應加熱太快,碳來(lái)不及向奧氏體固溶及擴散,淬火后馬氏體硬度不高,并保留有大量未轉變的鐵素體,所以硬度低。因此以鐵素體為基體的球墨鑄鐵,感應淬火前先要經(jīng)過(guò)正火轉變成珠光體再進(jìn)行。感應加熱溫度常采用850~1000℃,淬火層組織為細針狀馬氏體及球狀石墨,過(guò)渡層為小島狀馬氏體和細小的鐵素體,感應處理后具有很好的耐磨性,還可顯著(zhù)提高疲勞強度及延長(cháng)使用壽命。

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