鑄件內(nèi)應(yīng)力熱處理

一.HT的熱處理：

不能改變石墨形狀和消除片狀石墨的有害作用，只用于消除鑄件的鑄造應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸。消除白口組織降低硬度以改善其加工性能，增加表面硬度和耐磨性。

1. 時(shí)效處理： 形狀復(fù)雜的鑄件由于各部位壁厚均勻而在鑄造廠鑄造過程中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生變形和開裂，時(shí)效處理的目的就是消除這種應(yīng)力。時(shí)效處理分自然時(shí)效和人工時(shí)效。自然時(shí)效就是將鑄件露天放置幾個(gè)月半年甚至更長，讓鑄件自然緩慢發(fā)生變形從而消除應(yīng)力，這種方法生產(chǎn)周期長，消除應(yīng)力不徹底，已較少采用。人工時(shí)效也就是低溫退火，將鑄件以緩慢的升溫速度(60~100℃/h)加熱到520-550℃，保溫一段時(shí)間后隨爐以緩慢的速度(20~30℃/h)冷卻至150-200℃，出爐空冷，此時(shí)鑄件應(yīng)力基本消除，若加熱過高(超過560℃)或保溫時(shí)間過長，反而使珠光體分解從而導(dǎo)致鑄件強(qiáng)度和硬度降低。

2. 石墨化退火: 鑄件冷卻凝固時(shí)在表面或某些較薄截面處，由于冷卻速度較快易出現(xiàn)白口組織，使鑄件的硬度和脆性增加，不易切削加工，其處理工藝為：將鑄件加熱到900~960℃保溫1-4h，然后隨爐冷卻。消除白口組織主要通過鑄造工藝來解決。

二.QT的熱處理：通過熱處理可大幅度調(diào)整和改善QT的性能，滿足不同使用要求。常用的熱處理工藝有：退火、正火和等溫淬火等。

1.退火：分為消除鑄造應(yīng)力退火、降溫退火和高溫退火。

a.消除應(yīng)力退火：QT應(yīng)力比HT大1-2倍，對于不再進(jìn)行其他熱處理的球鐵件往往要進(jìn)行消除應(yīng)力退火

b.低溫退火：目的是使鑄件中的珠光體的FeC發(fā)生石墨化分解以獲得鐵素體的球體，提高塑性和韌性。其過程是將鑄件加熱到720-760℃。保溫一段時(shí)間后隨爐冷至600℃出爐空冷。

c.高溫退火：由于球體白口傾向大，因而在鑄件組織內(nèi)往往存在自由滲碳體為了使自由滲碳體分解(消除白口)進(jìn)行高溫退火。

2.正火

a.完全奧氏體化正火目的是獲得珠光體球鐵，如QT700-2、QT600-3鑄態(tài)組織無滲碳體視工藝為：鑄件870~940℃1-3h，然后出爐空冷。由于球鐵正火后有較大的內(nèi)應(yīng)力，有些工廠正火后還采用高溫回火。鑄態(tài)組織滲碳體體積分?jǐn)?shù)≥3%時(shí)工藝為鑄件950~980℃2-3h860~880℃1-2h出爐空冷。

b.部分奧氏體化正火：采用較低的加熱溫度內(nèi)部組織反發(fā)生部分奧氏體液化。正火后組織中仍保留部分鐵素體，從而提高塑性和韌性但強(qiáng)度比高溫正火前略低。無滲碳體工藝：鑄件880~900℃1-4h，出爐空冷。滲碳體體積分?jǐn)?shù)≥3%時(shí)，鑄件920~980℃2-3h820~880℃1-2h出爐空冷。

3.等溫淬火：經(jīng)過淬火后是使貝氏體和部分奧氏體,這種組織具有較高的綜合力學(xué)性能(較高強(qiáng)度和韌性)從而具有很好的耐磨性，其工藝為：鑄件860~920℃保溫一段時(shí)間待完全奧氏體化后立即放入溫度為250~350℃的鹽浴爐中等溫0.5-1.5h。然后取出空冷。

三. 鑄鋼件的熱處理:鑄鋼件一般都要進(jìn)行熱處理，目的是細(xì)化晶粒，消除魏氏組織和鑄造應(yīng)力，碳素鑄鋼的熱處理方法有完全退火、正火加回火。合金元素有提高淬透性的作用，因此低合金鑄鋼件主要是淬火加回火或正火加回火。

1. 完全退火：將鑄鋼件加熱到奧氏體溫度(上臨界溫度以上30~50℃)并保溫一段時(shí)間(根據(jù)鑄鋼件材質(zhì)和壁厚確定)，隨爐冷至200~300℃出爐空冷，即鑄件600℃2h830~850℃3-4h200~300℃，出爐空冷。(注意開始加熱速度要慢,速度為100℃/h升溫到600~650℃后再稍加速升溫)

2.正火：鑄件830~900℃2-3h，出爐空冷

3.正火+回火：鑄件600℃2h830~850℃3-4h400~450℃500~600℃200~300℃，出爐空冷。

不同含碳量的碳鋼熱處理溫度及硬度