球墨铸铁的力学性能在很大程度上受到基体的支配。铸态下的球墨铸铁基体组织一般为铁素体与珠光体。球墨铸铁常用热处理方法来改变基体组织,从而获得所需的性能。球墨铸铁常用的热处理方法有以下几种:
1.退火
球墨铸铁的退火分为去应力退火、低温退火和高温退火。其去应力退火工艺与灰铸铁相同。低温退火和高温退火的目的是使组织中的渗碳体分解,获得铁素体基体球墨铸铁,提高塑性与韧性,改善切削加工性能。
(1)低温退火 适用于铸铁原始组织为“铁素体+珠光体+石墨”的情况。其工艺过程为:将铸件加热至700~760℃,保温2~8h,使珠光体中的渗碳体分解,然后随炉缓冷至600℃左右出炉空冷。
(2)高温退火 适用于铸铁原始组织中既有珠光体又有自由渗碳体的情况。其工艺过程为:将铸件加热到900~950℃,保温2~5h,使渗碳体分解,然后随炉缓冷至600℃左右出炉空冷。
2.正火
球墨铸铁正火的目的是增加基体中珠光体的数量,或获得全部珠光体基体,起细化晶粒,提高铸件的强度和耐磨性能的作用。正火分为低温正火和高温正火。(www.xing528.com)
(1)低温正火 将铸件加热到820~860℃,保温1~4h,使基体组织部分奥氏体化,然后出炉空冷,获得以铁素体-珠光体为基体组织的球墨铸铁,铸件塑性与韧性较好,但强度较低。
(2)高温正火 将铸件加热到880~950℃,保温1~3h,使基体组织全部奥氏体化,然后出炉空冷,获得以珠光体为基体组织的球墨铸铁。
3.调质处理
将铸件加热到860~920℃,保温2~4h后在油中淬火,然后在550~600℃回火2~4h,得到回火索氏体加球状石墨的组织,具有良好的综合力学性能,用于受力复杂和综合力学性能要求高的重要铸件,如曲轴、连杆等。
4.等温淬火
将铸件加热到850~900℃,保温后迅速放入250~350℃的盐浴中等温60~90min,然后出炉空冷,获得下贝氏体基体加球状石墨的组织,使综合力学性能良好,用于形状复杂,热处理易变形开裂,要求强度高,塑性和韧性好,截面尺寸不大的零件。
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