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灰口铸铁有哪些热处理形式?其意义何在?

2016-03-28 15:58:00
  灰口铸铁可承受的热处理形式主要有:消除应力的退火,消除铸件白口组织的退火或正火,提高硬度和耐磨性的淬火与回火,以及表面热处理等。然而,灰口铸铁的热处理,只能改变其基体组织,或由白口转变成灰口,而对石墨的形状是不能改变的。因此,灰口铸铁的热处理,不能从根本上消除片状石墨的有害作用。
  1.消除应力退火
  铸件进行冷却并发生组轵转变的过程中,产生很大的热应力和组织应力,使铸件产生严重的变形甚至产生裂纹。即使加工成机械零件之后,其内部也残存着应力。所以,这些铸件或零件都需在粗加工前后,迸行消除应力的退火。
  消除应力退火工艺,通常是将铸件以50〜100℃/小时的速度加热到500〜600℃,保温3〜5小时或更长的时间,然后以20〜50℃/小时的速度随炉冷至200℃左右出炉空冷。应指出的是,当退火温度超过550℃时,将引起渗碳体的球化,甚至可能分解为石墨碳,而使铸件的硬度和耐磨性降低。常用铸铁件消除应力退火的工艺规范,列于表6-2所示。
  2.消除白口的退火及正火
  铸件在冷却时,表面及某些薄截面往往产生硬而脆的白口组织。白口组织不仅加工困难,而且在使用时也易发生脆断。所以,通常采用退火或正火的方法予以消除。
  退火加热湿度为950℃,保温1〜2小时,渗碳体即分解为石墨和奥氏体(石墨化第一阶段);在随后冷却过裎中,二次渗碳体和共析渗碳体又将分解成石墨(石墨化第二阶段)。根据石理化程度的不同,最后获得基体组织为铁素体+珠光体,从而消除了白口,使铸件硬度降低。
  如果需提高铸件的硬度和耐磨性,则需采用加热到850℃,保溫2~4小时,随后出炉空冷的正火工艺。在这种工艺的保温过程中渗碳体产生分解,在冷却过程中渗碳体则来不及分解。这样既能使铸件的白口组织产生石墨化,以降低其硬度;又能获得珠光体的基体组织,使铸件保持一定的硬度和强度。
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