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球墨鑄鐵伸縮器的熱處理

發(fā)布時(shí)間：2012-7-30 10:41:13 瀏覽次數(shù)：來源：http://www.che8d.com 最后編輯：2012-7-30 10:42:29

目前球墨鑄鐵伸縮器所采用的熱出庫工藝有：消除內(nèi)應(yīng)力的低溫退火；高溫石墨化退火；低溫石墨化退火；正火與回火；淬火與回火；等溫淬火等。球墨鑄鐵的表面淬火正在擴(kuò)大應(yīng)用。對(duì)球墨鑄鐵伸縮器的化學(xué)熱處理也在研究應(yīng)用。
1 球墨鑄鐵伸縮器消除內(nèi)應(yīng)力的低溫退火
球墨鑄鐵伸縮器與灰口鑄鐵伸縮器比較，容易產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力，一般高1-2倍，與白口鑄鐵的內(nèi)應(yīng)力差不多。
消除內(nèi)應(yīng)力低溫退火的工藝過程是：將鑄鐵加熱到Ac1以下某一溫度，保溫一段時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻使鑄鐵完全過渡到穩(wěn)性溫度范圍，至200-250℃即出爐空冷。
球墨鑄鐵伸縮器消除內(nèi)應(yīng)力的傾向性與金屬基體有關(guān)，珠光體球墨鑄鐵伸縮器比鐵素體基體為小。例如當(dāng)退火溫度為600℃時(shí)，對(duì)于珠光體+鐵素體和鐵素體基體的球墨鑄鐵伸縮器保溫15小時(shí)后可完全消除內(nèi)應(yīng)力。而對(duì)于珠光體基體的球墨鑄鐵伸縮器，要完全消除內(nèi)應(yīng)力保溫時(shí)間長(zhǎng)達(dá)63小時(shí)。但都比鋼的消除傾向大。
在保溫的前2-3小時(shí)內(nèi)消除內(nèi)應(yīng)力的效果最為顯著。退火溫度愈高，則內(nèi)應(yīng)力消除的愈快，愈安全。
目前工廠一般按下述工藝進(jìn)行：加熱速度控制在60-120℃/小時(shí)的范圍內(nèi)。避免產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力。加熱溫度一般控制在550-650℃之間。對(duì)于珠光體基體的球墨鑄鐵伸縮器，考慮到當(dāng)加熱溫度超過600℃后，可能發(fā)生共析滲碳體的石墨化和粒化。所以加熱溫度適當(dāng)降低為550-620℃為宜。保溫時(shí)間為2-8小時(shí)。然后隨爐緩冷（冷卻速度為30-60℃/小時(shí)）至200-250℃出爐空冷。采用該工藝退火，可消除鑄件中殘余應(yīng)力之90-95%。
2球墨鑄鐵伸縮器的高溫石墨化退火
球墨鑄鐵具有較大的向心傾向性。在生產(chǎn)過程中常常由于化學(xué)成分選擇不當(dāng)，球化劑加入量過多或孕育劑量不足而造成鑄件中出項(xiàng)大量的奧氏體或自由滲碳體；有時(shí)由于球墨鑄鐵伸縮器中磷量過高或磷的嚴(yán)重偏析傾向，甚至在含磷量為0.05%時(shí)就會(huì)出現(xiàn)磷共晶。當(dāng)自由滲碳體和磷共晶總量超過3%時(shí)，就使鑄件的機(jī)械性能變壞，加工困難。在這種情況下就必須采用高溫石墨化的方法來予以消除。球墨鑄鐵高溫石墨化退火的工藝是：將鑄鐵伸縮器件加熱至Ac3+(30-50℃)，保溫一段時(shí)間進(jìn)行第一階段石墨化，然后根據(jù)對(duì)球墨鑄鐵伸縮器基體要求的不同采用不同的冷卻方式。加熱溫度一般為900-960℃。保溫時(shí)間一般為1-4小時(shí)。
高溫石墨化以后的冷卻，則是根據(jù)對(duì)球墨鑄鐵伸縮器基體的組織要求而定。如果要求獲得高韌性的鐵素體基體，則在高溫保溫待第一階段石墨化完成后，隨爐冷卻到720-760℃保溫進(jìn)行第二階段石墨化，以后再爐冷至600℃出爐空冷;也可以直接從高溫緩慢冷卻通過共析轉(zhuǎn)變溫度范圍至600℃時(shí)出爐空冷，使奧氏體在緩慢冷卻過程中直接分解為鐵素體及石墨。這時(shí)球墨鑄鐵伸縮器組織為鐵素體+球狀石墨。如果要求基體為珠光體，則高溫保溫后即出爐進(jìn)行空冷。這時(shí)鑄鐵組織為索氏體型珠光體+少量片狀鐵素體〔＜10%〕+球狀石墨。