球墨铸造的表面热处理
2021-01-06
球墨铸造的表面热处理
球墨铸造件表面热处理的目的是改善铸铁件的抗磨机能。钢中的感应加热淬火，激光加热淬火，软氮化等工艺均合用铸铁。柴油机、内燃机汽缸套目前常采用激光加热淬火或软氮化处理。激光加热铸铁件加热速度很快，空冷后工件就可形成一层高碳马氏体组织的硬化层，因而抗磨损能力大为增强。铸铁件经软氮化处理后，表层形成一层e相的化合物（Fe2-3N）高硬化层，不仅硬度高，同时摩擦系数小，因而球墨锻造抗磨损能力大为改善。
球墨铸造的热处理方法有以下几种：
一． 退火
目的：一般是为了获得铁素体基体，进步其塑性与韧性，改善切削加工性，以及消除锻造内应力。
1． 高温退火：高温退火工艺是把铸件加热至共析温度范围以上，即900-950℃，保温2-4小时，使铸件发生一阶段石墨化，然后随炉缓慢冷却至600℃，使铸件发生中间和二阶段石墨化，再出炉空冷。
目的：使铸态下基体的混合组织变为珠光体基体，从而进步其强度和耐磨性。
1． 高温正火：是把铸件加热至共析温度范围以上，一般为880-920℃，保温1-3小时，使基体组织全部奥氏体化，然后出炉空冷，使其在共析温度范围内因为快冷而获得珠光体基体。
2． 低温正火：是把铸件加热至共析温度范围内，即840-860℃，保温1-4小时，使基体组织部门奥氏体化，然后出炉空冷。进步了铸件的韧性与塑性，但强度较低。
三． 等温淬火
球墨铸造进行正火处理固然应用很广，但当铸件外形复杂，又需要高的综合机械机能时，则正火处理已很难知足技术要求，而往往采用等温淬火。
其工艺是把铸件加热至860-920℃，保温一定时间（约为钢的一倍），然后快速放入温度为 250-350℃的等温盐浴中进行半小时至一个半小时的等温处理，然后掏出空冷。
四． 调质处理
对于受力复杂、截面尺寸较大、综合机械机能要求高的铸件，如采用正火或等温淬火已不能知足上述要求，故往往采用调质处理（淬火+高温回火）。
调质处理的淬火时间和保温时间，基本上与等温淬火相同，即加热温度为860-920℃，为了避免淬火冷却时产生开裂，除外形简朴的铸件采用水冷外，一般都采用油冷。淬火后组织为细片状马氏体和球状石墨。然后再加热到550-600℃，回火2-6小时。
球墨铸造件表面热处理的目的是改善铸铁件的抗磨机能。钢中的感应加热淬火，激光加热淬火，软氮化等工艺均合用铸铁。柴油机、内燃机汽缸套目前常采用激光加热淬火或软氮化处理。激光加热铸铁件加热速度很快，空冷后工件就可形成一层高碳马氏体组织的硬化层，因而抗磨损能力大为增强。铸铁件经软氮化处理后，表层形成一层e相的化合物（Fe2-3N）高硬化层，不仅硬度高，同时摩擦系数小，因而球墨锻造抗磨损能力大为改善。
球墨铸造的热处理方法有以下几种：
一． 退火
目的：一般是为了获得铁素体基体，进步其塑性与韧性，改善切削加工性，以及消除锻造内应力。
1． 高温退火：高温退火工艺是把铸件加热至共析温度范围以上，即900-950℃，保温2-4小时，使铸件发生一阶段石墨化，然后随炉缓慢冷却至600℃，使铸件发生中间和二阶段石墨化，再出炉空冷。
2． 低温退火：低温退火工艺是把铸件加热至共析温度范围四周，即720-760℃，保温2-8 小时，使铸件发生二阶段石墨化，然后随炉缓冷至600℃，再出炉空冷。
二． 正火目的：使铸态下基体的混合组织变为珠光体基体，从而进步其强度和耐磨性。
1． 高温正火：是把铸件加热至共析温度范围以上，一般为880-920℃，保温1-3小时，使基体组织全部奥氏体化，然后出炉空冷，使其在共析温度范围内因为快冷而获得珠光体基体。
2． 低温正火：是把铸件加热至共析温度范围内，即840-860℃，保温1-4小时，使基体组织部门奥氏体化，然后出炉空冷。进步了铸件的韧性与塑性，但强度较低。
三． 等温淬火
球墨铸造进行正火处理固然应用很广，但当铸件外形复杂，又需要高的综合机械机能时，则正火处理已很难知足技术要求，而往往采用等温淬火。
其工艺是把铸件加热至860-920℃，保温一定时间（约为钢的一倍），然后快速放入温度为 250-350℃的等温盐浴中进行半小时至一个半小时的等温处理，然后掏出空冷。
四． 调质处理
对于受力复杂、截面尺寸较大、综合机械机能要求高的铸件，如采用正火或等温淬火已不能知足上述要求，故往往采用调质处理（淬火+高温回火）。
调质处理的淬火时间和保温时间，基本上与等温淬火相同，即加热温度为860-920℃，为了避免淬火冷却时产生开裂，除外形简朴的铸件采用水冷外，一般都采用油冷。淬火后组织为细片状马氏体和球状石墨。然后再加热到550-600℃，回火2-6小时。
