铸铁热处理ppt.ppt

铸铁的热处理 铸铁的热处理基础 1 铸铁是Fe C Si三元合金 其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内 在这个温度和铁素体 奥氏体 石墨的稳定平衡和铁素体 奥氏体 渗碳体的稳定平衡 在共析温度范围内的不同温度点都对应着不同的铁素体和奥氏体平衡量 这样 只有控制不同的加热温度和保温时间 就可以获得不同比例的铁素体和珠光体基体组织2 热处理不能改变石墨的形态和分布特性 而铸铁热处理的效果又与铸铁基体中的石墨形态有密切关系 对于灰铁而言 热处理具有一点的局限性 而球墨铸铁中的石磨成球状 对基体的削弱作用较小 因而 凡能改变金属基体组织的各种热处理方法 对于球墨铸铁都是有效的 灰铸铁的热处理 退火1 去应力退火 为消除铸件的残余应力 稳定几何尺寸 减小或消除加工过后的畸变 通常普通灰铁件的去应力退火温度以550 为宜 加热速度以50 h 保温时间以25mm h计算 其冷却速度一定要慢 防止产生二次残余内应力 冷却速度一般控制在20 40 h 低于200 出炉 退火2 石墨化退火 为了降低铸件硬度 改善加工性能 提高铸铁的塑性与韧性分为1 低温石墨化退火 铸件中不存在共晶渗碳体 或是数量不多时 2 高温石墨化退火 当铸件中的共晶渗碳体较多时 必须采用高温石墨化退火 只有在成分不当 孕育不足 铸件白口 切削困难时才进行高温退火 650 700 低温石墨化退火 将铸件加热到稍低于AC1下限温度 保温一段时间 使其共析渗碳体分解 然后随炉冷却 低温石墨化退火 高温石墨化退火是将铸件加热到900 960 使铸件中的自由渗碳及分解为奥氏体和石墨 保温一段时间 如要获得高塑性 韧性的铁素体基体 冷却方式 1 炉冷至室温或600 出炉空冷2 冷却至720 760 二阶段石墨化 炉冷至室温 或炉冷至600 出炉空冷 900 960 1 4H H 70 100 H 720 760 炉冷 炉冷 H 900 960 1 4H 600 空冷 50 100 300 空冷 70 100 H 高温石墨化退火是将铸件加热到900 960 使铸件中的自由渗碳及分解为奥氏体和石墨 保温一段时间 如要获得强度高耐磨性好的珠光体组织 冷却方式 1 出炉空冷至室温2 出炉空冷至600 再进炉 以速度50 100 H 冷至300 以下 出炉空冷 正火铸铁正火的目的是为了提高铸件的硬度 耐磨性 或作为表面淬火的预备热处理 改善基体组织 但是 灰铸铁无法通过热处理来改善力学性能 这是因为灰铸铁中的石墨呈片状分布 破坏了铸铁基体组织的连续性 同时 石墨端部易引起应力集中 致使灰铸铁热处理后基体组织的强度和塑性 韧性不能充分发挥作用 一般情况下 将铸件加热到800 900 使原始组织转变成奥氏体 再保温一段段时间后出炉空冷 如果铸件组织中存在过量的自由渗体 则必须先加热到900 960 的温度 进行高温石墨化以消除自由渗碳体 1 3H 1 3H 2020 3 16 7 可编辑 加热温度对铸铁正火后硬度的影响 在正火温度范围内 加热温度愈高 硬度也愈高 正火后的冷却速度影响铁素体的析出量 冷却速度愈大 铁素体的析出量愈少 硬度愈高 因此 可采用控制冷却速度的方法来达到调整硬度 球墨铸铁的热处理 球状石墨由于呈球形 故对集体的破坏割裂作用很小 引起应力集中的程度也不大 基体的作用能较充分的发挥 所以可以通过热处理改变基体组织获得所需性能 退火1 去应力退火 将铸件在室温装炉 以50 H速度加热到550 保温一段时间 再随炉冷却至200 后出炉空冷 2 低温退火 主要用于铸态组织的渗碳体 3 无三元或复合磷共晶 QT450 10中铁素体少于85 QT400 18的铁素体少于90 工艺如下 H 80 H 720 760 随炉冷却至300 出炉空冷 室温装炉 以80 H加热至720 760 并保温一段时间后 随炉冷却至300 出炉空冷 使共析渗碳体分解 获得铁素体基体组织 高温退火 900 960 甚至更高 保温2 4H 炉冷至300 空冷 消除自由渗碳体和磷共晶 两阶段退火 高温退火 低温退火 主要用于铸件中存在渗碳体 3 磷共晶 1 有三元或是复合磷共晶 得到铁素体基体组织 保温时间按照25mm h计算 炉冷 正火将铸件加热到880 940 使基体全部转化为奥氏体 并使奥氏体均匀化 冷却后得到珠光体基体 少量牛眼状铁素体 以改善切削性能 提高铸件强度 硬度 耐磨性 或去除自由渗碳体 高温完全奥氏体化正火 高温完全奥氏体化正火温度一般在900 940 温度过高会引起奥氏体晶粒长大 溶入奥氏体