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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
2 }" R5 G* h) E. u7 F% K5 c( t       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。
/ c, N5 j8 E9 u7 a' `+ i       一. 消除内应力退火
* l' D9 o# J# `" E$ ?1 b0 T       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。 / ~+ L; ~' u% R
       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。
3 F+ Q% U- X6 S4 s  h       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。
! M. k8 m1 o0 |" k, J" m% _; h: A/ Z3 L- t
       二. 消除部分白口的软化退火
# I4 U  @; k/ v' h       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。
, u# {7 N% Q3 c( D1 N       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。 8 _8 \. {) }6 w' a) W
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       三. 表面淬火 % F* A( ~4 V2 q; Z& W0 W
       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。 & c, [+ H$ t" U& w! U+ y. \
       1. 感应加热表面淬火 * ?$ k6 @* l3 U- G0 x0 K+ r) c3 N
       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。 - r( j& o! q4 O4 `- Z! i) R
       分类:(按电流频率划分)
7 o, n5 h4 j( j       A. 高频感应加热:200-300KHz / s! \8 [7 Z6 p% D- G
       B. 中频感应加热:500-10000Hz
/ j3 T9 _3 Q& k+ G       C. 工频感应加热:50Hz
- d0 h/ e) C- g& r/ p. o$ y       D. 超音频感应加热:20-40KHz * Z" w6 m/ p0 K' ~8 L3 U7 a
       2.火焰加热表面淬火 ' n: d) `! b# j( K! H+ e
       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。 # y. l8 g8 l) M# b$ C
       3. 电热表面淬火
& j9 }, @. M$ q5 c- N       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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