灰口鑄鐵有哪些熱處理形式?其意義何在?
2016-03-28 15:58:00
灰口鑄鐵可承受的熱處理形式主要有:消除應力的退火,消除鑄件白口組織的退火或正火,提高硬度和耐磨性的淬火與回火,以及表面熱處理等。然而,灰口鑄鐵的熱處理,只能改變其基體組織,或由白口轉變成灰口,而對石墨的形狀是不能改變的。因此,灰口鑄鐵的熱處理,不能從根本上消除片狀石墨的有害作用。
1.消除應力退火
鑄件進行冷卻并發生組軹轉變的過程中,產生很大的熱應力和組織應力,使鑄件產生嚴重的變形甚至產生裂紋。即使加工成機械零件之后,其內部也殘存著應力。所以,這些鑄件或零件都需在粗加工前后,迸行消除應力的退火。
消除應力退火工藝,通常是將鑄件以50?100℃/小時的速度加熱到500?600℃,保溫3?5小時或更長的時間,然后以20?50℃/小時的速度隨爐冷至200℃左右出爐空冷。應指出的是,當退火溫度超過550℃時,將引起滲碳體的球化,甚至可能分解為石墨碳,而使鑄件的硬度和耐磨性降低。常用鑄鐵件消除應力退火的工藝規范,列于表6-2所示。
2.消除白口的退火及正火
鑄件在冷卻時,表面及某些薄截面往往產生硬而脆的白口組織。白口組織不僅加工困難,而且在使用時也易發生脆斷。所以,通常采用退火或正火的方法予以消除。
退火加熱濕度為950℃,保溫1?2小時,滲碳體即分解為石墨和奧氏體(石墨化第一階段);在隨后冷卻過裎中,二次滲碳體和共析滲碳體又將分解成石墨(石墨化第二階段)。根據石理化程度的不同,最后獲得基體組織為鐵素體+珠光體,從而消除了白口,使鑄件硬度降低。
如果需提高鑄件的硬度和耐磨性,則需采用加熱到850℃,保溫2~4小時,隨后出爐空冷的正火工藝。在這種工藝的保溫過程中滲碳體產生分解,在冷卻過程中滲碳體則來不及分解。這樣既能使鑄件的白口組織產生石墨化,以降低其硬度;又能獲得珠光體的基體組織,使鑄件保持一定的硬度和強度。