树枝状偏析的扩散退火提高综合力学性能

铸件浇注后，在凝固过程中总不免产生不同程度的偏析（树枝状偏析）。ZG18CrMnSiMoVA在浇注温度较高时，偏析比较严重，致使力学性能不合格。在冶炼的40多炉钢中，约有10炉钢产生此种现象。我们对树枝状偏析比较严重的炉号的试样和铸件，进行了扩散退火，大大减轻了偏析，提高了综合力学性能。表13是扩散退火对A-3528炉试样力学性能的影响。

表13 扩散退火对力学性能的影响

注：以上均为三根以上试样的平均值。

过去，一提起扩散退火，人们总认为是一种加热温度很高、保温时间很长的工艺，费时费工，成本很高，不敢轻易采用。而我们的一些试验^[9]说明，就ZG18CrMnSiMoVA这类钢而言，扩散退火温度可降低到1100℃左右，保温时间按每25mm有效截面1h即可；或者进一步降低到950～960℃，保温时间按每25mm有效截面2h。上述两种工艺的效果是相同的。经测定，在950～960℃保温8h，ZG18CrMnSiMoVA的晶粒度为7～8号。因此，若采用950～960℃扩散退火，随后不必再行正火，这就大大缩短了生产周期。在D-Q型吊钳和KPY23-210液压防喷器的生产中，已正式把扩散退火纳入预先热处理工艺，保证了产品质量。(www.xing528.com)

在试制KPY23-210液压防喷器时，曾发现铸件毛坯经氧气切割浇冒口时，切割部位产生微裂纹。经调查研究，这种裂纹多发生于大铸件，并且在冬季容易产生。解剖分析证明，氧气切割时，切割部位呈熔化状态，接近切口处的温度也近于熔点。由于这种钢淬透性较高，切割完毕后的冷却形成过热淬火，由于热应力和组织应力而产生裂纹。为此，我们从两方面采取了措施：

1）适当降低合金元素含量。主要是降低锰含量。原设计为1.6%～1.9%，现已降至1.3%～1.6%。降低锰含量所失去的淬透性，用淬油变淬水来弥补。如前所述，此钢碳含量低，在水中淬火变形、开裂倾向很小。由于锰含量降低，空淬能力减小，切割部的开裂倾向相应减小。

2）大型铸件在冬季切割浇冒口时，采用热切。铸件加热温度大于200℃即可。经进行试验，即使不降低锰含量，热切后也无裂纹。