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铸钢件的退火

退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到工艺预定的某一温度，经过保温后缓慢冷却一般为随炉冷却或者埋入石灰中，以获得接衡状态组织的热处理工艺。根据钢的成分和退火的目的、要求的不同，退火又可以分为完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、去应力退火等。

1完全退火。完全退火的大致过程是：将铸钢件加热到ac3以上20℃-30℃，保温一段时间，使钢中的组织完全转变成奥氏体后，再缓慢冷却一般为随炉冷却到500℃-600℃以下出炉，在空气中冷却下来。所谓完全，是指加热时获得完全的奥氏体组织。

2等温退火。等温退火是指将铸钢件加热至ac3或ac1以上20℃-30℃，保温一段时间以后，快速的冷却至过冷奥氏体等温转变曲线的高峰温度的附件，然后保温一段时间珠光体转变区。在奥氏体转变为珠光体后，再缓慢冷却下来。

3球化退火。球化退火是将铸钢件加热到略高于ac1的温度，然后经过长时间的保温，是钢中二次渗碳体自发转变为颗粒状或者球状渗碳体，然后以缓慢的速度冷却到室温的热处理工艺。

球化退火的目的包括：降低硬度；是金相组织均匀；-切削性能以及为淬火做准备。

球化退火主要适用于碳素工具钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢和合金工具钢等共析钢和过共析钢含碳量大于0.77%。

4去应力退火、再结晶退火。去应力退火又称低温退火。它是将铸钢件加热到ac1温度以下400℃-500℃，然后保温一段时间，再缓慢冷却到室温的工艺方法。去应力退火的目的是消除铸件的内应力。钢的金相组织在去应力退火过程中不会改变。再结晶退火主要用于消除冷变形加工产生的畸变组织，消除加工硬化。再结晶退火的加热温度为再结晶温度以上150℃-250℃。再结晶退火可以使冷变形后被拉长的晶粒重新形成为均匀的等轴晶，从而消除加工硬化效果。

铸钢件的淬火

淬火是将铸钢件加热到ac3或者ac1以上的温度，保温一段时间以后急速冷却，获得完全马氏体组织的热处理工艺。铸钢件以后应当及时进行回火处理，以消除淬火应力以及获得所需要的综合力学性能。

1淬火温度

亚共析钢的淬火加热温度为ac3以上30℃-50℃；共析钢、过共析钢的淬火加热温度为ac1以上30℃-50℃。亚共析碳钢在上述淬火温度加热，是为了获得晶粒细小的奥氏体，淬火后可以获得细小的马氏体组织。共析钢和过共析钢在淬火加热之前已经球化退火了，所以加热到ac1以上30℃-50℃不完全奥氏体化后，其组织为奥氏体和部分未溶解的细粒状渗碳体颗粒。淬火后，奥氏体转变为马氏体，未溶解渗碳体颗粒被保留下来。由于渗碳体硬度高，因此它不但不会降低钢的硬度，而且还可以提高它的耐磨性。过共析钢的正常淬火组织为细小片状的马氏体的基体上均匀分布着细小颗粒状渗碳体以及少量残余奥氏体。这种组织具有较高的强度和耐磨性，同时又具有一定的韧性。

2淬火热处理工艺的冷却介质

淬火的目的是得到完全的马氏体，所以，铸钢件在淬火使的冷却速度必须大于铸钢的临界冷却速度，否则不能得到马氏体组织以及相应的性能。但是，冷却速度过高则会容易导致铸件变形或者开裂。为了同时满足上述要求，应该根据铸件的材质选用适当的冷却介质，或者采用分级冷却的方法。在650℃-400℃的温度区间，钢的过冷奥氏体等温转变速率，因此铸件淬火的时候应该-在此温度区间内快速冷却。在ms点以下则适宜冷却速度慢一些，以防止变形或开裂。淬火介质通常采用水、水溶液或油。在分级淬火或者等温淬火的时候，常用的介质包括热油、熔融金属、熔盐或熔碱等。

耐磨铸钢件

耐磨铸钢是指具有-耐磨性的铸钢。按化学成分分为非合金、低合金和合金耐磨铸钢。耐磨钢种类繁多，大体上可分为高锰钢，中、低合金耐磨钢，铬钼硅锰钢，耐气蚀钢，耐磨蚀钢以及特殊耐磨钢等。一些通用的合金钢如不锈钢、轴承钢、合金工具钢及合金结构钢等也都在特定的条件下作为耐磨钢使用。

中、低合金耐磨钢这类钢中通常所含的化学元素有硅、锰、铬、钼、钒、钨、镍、钛、硼、铜、稀土等。美国很多大中型球磨机的衬板都用铬钼硅锰或铬钼钢制造。而美国的大多数磨球都用中、高碳的铬钼钢制造。在较高温度(例如200～500℃)的磨料磨损条件下工作的工件或由于摩擦热使表面经受较高温度的工件，可采用铬钼钒、铬钼钒镍或铬钼钒钨等合金耐磨钢。

磨损是物体工作表面材料在相对运动中不断破坏或损失的现象。按磨损机制划分，磨损可分为磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损、接触疲劳磨损、冲击磨损、微动磨损等几大类。在工业领域中磨料磨损和粘着磨损在工件磨损失效中占有比例，而冲蚀、腐蚀、疲劳、微动等磨损失效方式由于往往产生在一些重要构件的运行中，故日益受到重视。在工况条件下，往往是几种磨损形式同时或先后出现，磨损失效交互作用呈现较复杂的形式。确定工件磨损失效的类型是合理选用或研制耐磨钢的依据。

另外，零、部件的磨损是一个系统工程问题，影响磨损的因素很多，它包括工作条件(载荷、速度、运动方式)、润滑条件、环境因素(湿度、温度、周围介质等)、材料因素(成分、组织、力学性能)、零件表面及物理化学特性等。其中每个因素的改变都可能使磨损量改变，甚至使磨损机制改变。由此可见，材料因素只是影响工件磨损的因素之一，要提高钢件的耐磨性需要从特定条件下的摩擦、磨损系统整体着手才会取得预期的效果。

耐磨铸钢件的热处理

耐磨高锰钢铸件的沉淀强化热处理

耐磨高锰钢沉淀强化热处理，是指在加入适量碳化物形成元素如钼、钨、钒、钛、铌和铬的基础上，通过热处理的方式在高锰钢中得到一定数量和大小的弥散分布的碳化物第二相质点。这种热处理可以强化奥氏体基体、提高高锰钢的耐磨性能。

耐磨中铬钢铸件的热处理

耐磨中铬钢铸件的热处理的目的，是得到高强韧性和高硬度的马氏体基体组织，以便提高铸钢件的强度、韧性和耐磨性。耐磨中铬钢含有较多的铬元素，并且具有较高的淬透性。因此，它通常的热处理方法是：经过950℃ - 1000℃是其奥氏体化，然后淬火处理，并及时进行回火处理通常在200 - 300℃进行。

耐磨低合金铸钢件的热处理

耐磨低合金铸钢件依据合金成分及含碳量的不同而采取水中淬火、油中淬火以及空气淬火处理。珠光体耐磨铸钢则采用正火 + 回火的热处理方式。为了获得高强韧性、高硬度的马氏体基体组织，并提高铸钢件的耐磨性，耐磨低合金铸钢件通常在850 - 950℃淬火，在200 - 300℃回火。