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球墨鑄鐵的熱處理工藝

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由于球狀石墨對基體的割裂作用小,所以通過(guò)熱處理可以改變球墨鑄鐵的基體組織,從而提高其力學(xué)性能。球墨鑄鐵的熱處理與鋼的相似,常用的熱處理工藝有以下幾種:

(1)退火  退火的目的是獲得塑性好的鐵素體基體,以改善切削性能和消除鑄造應力。球墨鑄鐵的退火工藝有高溫退火和低溫退火兩種。高溫退火適用于原始鑄態(tài)組織中存在滲碳體的鑄件,其工藝為:將鑄件加熱至900~950℃,保溫2~5h,隨爐緩冷至600℃左右出爐空冷;低溫退火適用于原始鑄態(tài)組織中無(wú)滲碳體時(shí),其工藝為:將鑄件加熱至720~760℃,保溫3~6h,隨爐緩冷至600℃左右出爐空冷。

(2)正火  正火的目的是增加基體中珠光體的數量,細化基體組織,提高強度和耐磨性。正火可分為高溫正火和低溫正火兩種。高溫正火是將鑄件加熱到880~920℃,保溫3h,然后出爐空冷,獲得珠光體型基體組織。低溫正火是將鑄件加熱到840~880℃,保溫1~4h,然后出爐空冷。正火后的基體組織為珠光體和少量鐵素體,其強度比高溫正火略低,但塑性和韌性較高。

由于球墨鑄鐵的導熱性差,正火后有較大的內應力,故正火后需再進(jìn)行一次去應力退火,即加熱到550~600℃,保溫3~4h后出爐空冷。

(3)調質(zhì)  調質(zhì)的目的是獲得較高的綜合力學(xué)性能。用于受力復雜要求綜合力學(xué)性能高的重要零件,如球墨鑄鐵的連桿、曲軸等。

球墨鑄鐵調質(zhì)的工藝為:將鑄件加熱至850~900℃,保溫一定時(shí)間,放人油中冷卻淬火獲得馬氏體,然后經(jīng)550~600℃回火2~4h,最終組織為回火索氏體+球狀石墨。

(4)等溫淬火  球墨鑄鐵經(jīng)等溫淬火后不僅強度高,而且塑性和韌性也良好。這種工藝適用于截面尺寸不大,綜合力學(xué)性能要求高,而且外形又較復雜、熱處理容易變形與開(kāi)裂的零件,如齒輪、凸輪軸等。

球墨鑄鐵等溫淬火的工藝是:將鑄件加熱到860~900℃,適當保溫后,在300℃左右的等溫鹽浴中冷卻,并保溫30~90min。然后取出空冷。等溫轉變后的組織主要為下貝氏體+球狀石墨,如下圖:

球墨鑄鐵等溫淬火的組織

圖1   球墨鑄鐵等溫淬火的組織
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