中、低合金钢是合金元素主要是指硅、锰、铬、钼、镍、铜和钒等化学元素含量小于8%的合金钢。中、低合金钢铸件具有较好的淬透性,经过适当的热处理以后可以获得-的综合力学性能。
中低合金钢铸件的热处理的特点:
1. 中低合金钢铸件大多数用于汽车、拖拉机、火车、工程机械、液压系统等机械工业。这些行业要求铸件具有-的强度和韧性。对于要求抗拉强度小于650 mpa的的铸件,一般采用正火 + 回火热处理;对于要求抗拉强度大于650 mpa的中低合金铸钢件,则采用淬火 + 高温回火热处理。调质处理后铸钢件的金相组织是回火索氏体,从而得到更高的强度和-的韧性。但是,当铸件的形状及尺寸不适宜淬火的时候,则应该采用正火 + 回火代替调质处理。
2. 中低合金铸钢件在调质处理以前好进行一次正火或者正火 + 回火预处理。这样,可以使铸钢件晶粒细化、组织均匀,从而增强终调质处理的效果,也有利于避免铸件内部的铸造应力的-影响。
3. 中低合金铸钢件在淬火处理以后要尽可能得到马氏体组织。为达到此目的,应该根据铸钢的牌号、淬透性和铸件壁厚、形状等因素来选择淬火温度和冷却介质。
4. 为了调整铸钢的淬火组织、消除淬火应力,中低合金铸钢件在淬火后应立即进行回火。
5. 在不降低铸钢件的强度的前提下,中碳低合金高强度铸钢件可以进行韧化处理。韧化处理可以-铸钢件的塑性和韧性。
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,合金钢铸件,在空气中冷却下来。所谓完全,非标合金钢铸件,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,砂铸合金钢铸件,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。
表面热处理是指仅对铸钢件表面层进行热处理的工艺。表面热处理也可以获得所需要的金相组织和机械性能。
常用的表面热处理方式有:感应加热淬火、火焰加热淬火、激光热处理、接触电阻加热淬火、电解液淬火、脉冲加热热处理等。通过表面热处理,铸件及其他金属件可以获得满足性能要求的表层。
表面加热淬火得到表面硬化层后,定制合金钢铸件,铸件的芯部仍然可以保持原来的显微组织和性能不变,从而达到提高疲劳强度、提高耐磨性并保持韧性的优良的综合性能。同时,表面热处理可以减小能源消耗,同时减小淬火变形。
感应加热淬火是利用感应电流通过工件所产生的的热效应,使铸件表面、局部或者整体加热,然后进行快速冷却的热处理工艺。感应加热主要依据的基本原理是:电磁感应、集肤效应和热传导。
感应加热淬火的加热速度非常快。它的特点是:
1感应加热淬火具有超塑性现象。工件的表面硬度比普通淬火的硬度高2-3 hrc。感应加热淬火后的铸件的马氏体比较小、碳化物弥散分布。
2感应加热淬火后的铸件的耐磨性比普通淬火要高。
3由于工件表面是细小隐晶马氏体,并且存在压应力,所以,工件的疲劳强度大大提高
4工件稳定、变形小。
5加热速度快、热
6生产率高、容易实现机械化生产
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