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    球墨铸铁件热处理方式和与灰铸铁件的区别

    作者:高新铸业 日期:2018-05-08
    内容摘要:球墨铸铁是当前铸造行业制造零件使用的主要原料,由球墨铸件制造的产品就是球墨铸件。

    球墨铸铁是当前铸造行业制造零件使用的主要原料,由球墨铸件制造的产品就是球墨铸件。灰铸铁与球墨铸铁是当前零件制造中使用比较多的原料,分析这两类原料有何不同。

    球墨铸铁用于铸造曲轴、气缸套气阀、齿轮等零件,使用中具有较高的强度和塑性。在生产制造上,制造球墨铸铁所川的铁水碳含量要高(3.6%-4.0%)硫、磷的含量要低,为了防止浇注温度过低,。出炉的铁水温度   高达1400℃以上。

    球化处理和孕育处理它们是制造球墨铸铁的关键,   严格操作。球化剂的作用是使石墨呈球状析出,国外使用的球化剂主要是金属镁,稀土镁合金中的镁和稀土都是球化元素,其含量均小10%,其余为硅和铁。以稀土镁合金作球化剂,结合我国的资源特点,其作平稳.减少镁的.还能改善球鬃铸铁的质量。球化剂的加入量一股为铁水再量的1.0%~1.6%。

    再来说说灰铸铁件使用原料灰铸铁的生产过程。灰铸铁是   阶段和   阶段石墨化过程都能充分进行时形成的铸铁,它的显微组织特征是片状石墨分布在各种基体组织。

    灰铸铁组织相当于以钢为基体咖片状石墨。基体中含有比钢   多的硅、锰等元素,这些元素可溶于铁素体中而使基体强化。因此,其基体的强度与硬度不低于相应的钢。片状石墨的强受、塑性、韧性几乎为零,可近似地把它看成是,些做裂纹.它不仅割断了基体的连续性,缩小了承受载荷的有效截面。而且在石墨片的   处导致应力集中,使材料形成脆性断裂。所以,灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性和弹性模量远比相应基体的钢低,石墨片的数量愈多,尺寸愈粗大,分布愈不均匀。

    从灰铸铁中看到的片状石墨,实际上是一个立体的多枝石墨团,由于石墨各分支都长成翘曲的薄片,在金相磨片上看到的就是多枝石墨团的一个截面。

    灰铸铁应用在低载荷和不重要的零件、如盖、外罩、手轮、支架、重锤等零件。以及一些承受中等应力的零件中。

    球墨铸铁件热处理方式:

    常用的热处理主要有退火、正火、调质、等温淬火等。

    1、退火。退火的目的在于获得铁素体基体。球化剂有增大铸件白口化的倾向,当铸件薄壁处出现渗碳体和珠光体时,为了获得铁素体基体,并改善可加工性,消除铸造应力,根据铸件的铸造组织,常用退火工艺如下:

    ①高温退火。为使球墨铸铁中存在的渗碳体分解,要进行高温退火:加热温度为900—950℃,保温2—5h,随炉冷却至600℃左右出炉空冷。   终组织为铁素体基体上分布着球状石墨。

    ②低温退火。球墨铸铁一般都有铁素体和珠光体,为了获得较高的塑性和韧性,要求得到铁素体基体的球墨铸铁时,就   使珠光体中的渗碳体分解,故采用低温退火工艺:加热到720—760℃,保温3—6h,随炉冷至600℃后出炉空冷。获得的组织为铁素体基体上分布着球状石墨。

    2、正火。为了增加基体中珠光体基体(占基体组织75%以上)的数量,并细化组织,提高强度和耐磨性。根据加热温度的不同,球墨铸铁的正火工艺如下:

    ①高温正火。将球墨铸铁件加热到共析转变温度上限,一般是加热到880—920CC,保温3h左右,然后空冷。为了提高基体中珠光体的数量,还常采用风冷、喷雾等加快冷却的方法,以保证铸铁的强度。

    ②低温正火。一般将球墨铸铁件加热到820—860℃,保温1—4h,然后空冷,得到珠光体和少量破碎状铁素体,低温正火可提高铸件的韧性和塑性,但强度比高温正火略低。

    高、低温正火都会产生一定的应力,故在正火后均应进行一次去应力退火。其方法是在550—600℃保温后出炉空冷,内应力基本消除,而组织不变。

    3、调质。对于受力复杂,要求综合力学性能较高的球墨铸铁如曲轴、连杆等,则要应用调质处理。其目的是为了获得以回火索氏体为基体的球墨铸件。其工艺为:加热到850—900℃,使基体全部奥氏体化后在油中淬火,得到细片状马氏体基体加球形石墨,然后经550—600℃回火,空冷后得到回火索氏体基体组织。

    调质处理一般只适用于小尺寸球墨铸铁件,尺寸过大时,内部淬不透,处理效果不好。

    4、等温淬火。对一些综合力学性能要求高、外形比较复杂、热处理易变形或开裂的零件,可采用等温淬火。其工艺为:加热到840-900℃,保温后立即在250-350℃的盐浴中进行等温处理,时间为0.5-1.5h,然后空冷。其组织为下贝氏体+少量残留奥氏体+马氏体+球状石墨,强度可达到1200—1450MPa,硬度可达38-51HRC等。因等温盐浴冷却能力有限,一般也仪限用于截面不大的零件,如齿轮、凸轮和曲轴等。