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[分享] 灰口铸铁的热处理

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发表于 2007-7-24 09:45:24 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国湖北荆州

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灰口铸铁的热处理
( Y3 u9 |. W% J( I9 y! s       灰口铸铁中存在着大量的片状石墨,故机械性能很差,而热处理只能改变铸铁的基体组织,不能改变片状石墨的有害作用。这就是说,通过热处理来提高灰口铸铁的机械性能的效果不大。因此,生产中对灰口铸铁进行热处理的种类并不多,较常用的仅有以下几种。
0 f' |& ]; w. u9 |; E       一. 消除内应力退火
3 X8 F$ Y# t4 ?: z. D$ \       当铸件形状复杂,厚薄不均时,由于浇注后冷却过程中各部位的冷却速度不同,往往在铸件内部产生很大的应力。它不仅削弱了铸件的强度,而且在随后的切削加工之后,由于应力的重新分布而引起变形,甚至开裂。因此,对精度要求较高或大型、复杂的铸件(如机床床身、机架等)在切削加工之前,都要进行一次消除内应力的退火,有时甚至在粗加工之后还要进行一次。
2 C7 @8 _* m  O- }1 B       消除内应力退火通常是将铸件缓慢加热到500-560℃,保温一段时间(每10毫米截面保温一小时),然后以极缓慢的速度随炉冷至150-200℃后出炉。此时,铸件的内应力基本上被消除。 ; F4 N' W) e5 W  n: |
       应当指出,若退火温度超过560℃或保温时间过长,会引起石墨化,使铸件的强度与硬度降低,是不适宜的。
- e- u" S  Y6 j3 r* d# d; r2 n- b; `
       二. 消除部分白口的软化退火
5 W) s: \9 I4 g* e9 s2 _$ H" I# x! X       铸件冷凝时,在表面或某些薄壁处,由于冷却速度较快,很容易出现白口组织,使铸件的硬度和脆性增加,造成切削加工的困难和使用时易剥落。此时就必须将铸件加热到共析温度以上,进行消除白口的软化退火。
; {. @& w- ?5 t) M; O  w       消除白口的软化退火,一般是把铸件加热到850-950℃,保温1-3小时,使共晶渗碳体发生分解,即进行第一阶段石墨化,然后又在随炉缓慢冷却过程中使二次渗碳体及共析渗碳体发生分解,即进行中间和第二阶段石墨化,待随炉缓冷到500-400℃时,再出炉空冷,这样就可获得铁素体或铁素体+珠光体基体的灰口铸铁,从而降低了铸件的硬度,改善了切削加工性。若采用较快的冷却速度,使铸件不发生第二阶段石墨化,则最终就获得珠光体基体的灰口铸铁,增加了铸件的强度和耐磨性。
0 m  U7 o; x: d3 c% M/ {/ Q' I* C& t, F; f% H( I
       三. 表面淬火 % n' z; o, Z8 ~# x& L' k! t+ e
       表面淬火的目的是提高灰口铸铁件的表面硬度和耐磨性。表面淬火的方法有高频感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火及接触电热表面淬火等。
3 o5 T* U0 z1 a, @( @       1. 感应加热表面淬火
& k! O% v( Q$ R7 M2 \2 b       原理:把工件放入由空心铜管绕成的感应器(线圈)中,感应器中通入一定频率的交流电以产生交变磁场,于是工件内就会产生频率相同、方向相反的感应电流。 * a; Q: B; T0 h( T" I
       分类:(按电流频率划分)
1 w4 V: b  Q: a5 g  Q8 G. X8 `9 W       A. 高频感应加热:200-300KHz 5 H# s: o( d0 w, u. {- ~5 e# p( F
       B. 中频感应加热:500-10000Hz
0 h, Q! ^  q' i8 P# N0 p       C. 工频感应加热:50Hz 9 X9 _, m3 F% g8 F; a# ], H
       D. 超音频感应加热:20-40KHz
9 e9 r! W% x( T: t, x       2.火焰加热表面淬火 9 h9 m% |5 u. [) y+ T/ M  ~3 t
       它是以高温火焰为热源的一种表面淬火法。常用的火焰为乙炔-氧火焰(最高温度3200℃)或煤气-氧火焰(最高温度2000℃)。高温火焰将工件表面快速加热到淬火温度,再随即喷水快速冷却。
0 ^, B; [2 B4 }/ c       3. 电热表面淬火
- \, Y9 Y' v+ |       原理:用一个电极与欲淬工件表面紧密接触,形成回路,通以低压(2-5V)大电流(400-750A)的交流电,以产生的电阻热将工件加热至淬火温度
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