鑄鋼件是鑄造成型工藝與鋼材冶金相結合。它們不僅具有其他成型工藝難以獲得的復雜結構,而且還保持了鋼的性能,因此鑄鋼件在工程結構材料中具有-的重要-。在大多數鑄造廠中,鑄鋼件主要通過以下幾種鑄造工藝生產:熔模鑄造、消失模鑄造、真空鑄造、砂型鑄造和樹脂涂層砂型鑄造。
鉻鉬鑄鋼廣泛應用于機械性能較高的工業領域。在鉻鋼中添加鉬,可以提高鑄鋼件的強度,非標合金鋼鑄件,而對鑄鋼的沖擊韌性沒有明顯影響。
鉻鉬鑄鋼具有-的高溫性能和抗蠕變性。鉻鉬鑄鋼經調質或正火熱處理后可獲得優良的機械性能。鉬能提高鑄鋼的淬透性,降低鑄鋼的回火脆性。鉻鉬鑄鋼用于大斷面鑄件和需要-淬火的鑄鋼件。
退火是將組織偏離平衡狀態的鋼加熱到工藝預定的某一溫度,經過保溫后緩慢冷卻一般為隨爐冷卻或者埋入石灰中,以獲得接衡狀態組織的熱處理工藝。根據鋼的成分和退火的目的、要求的不同,退火又可以分為完全退火、等溫退火、球化退火、再結晶退火、去應力退火等。
1完全退火。完全退火的大致過程是:將鑄鋼件加熱到ac3以上20℃-30℃,保溫一段時間,使鋼中的組織完全轉變成奧氏體后,再緩慢冷卻一般為隨爐冷卻到500℃-600℃以下出爐,在空氣中冷卻下來。所謂完全,是指加熱時獲得完全的奧氏體組織。
2等溫退火。等溫退火是指將鑄鋼件加熱至ac3或ac1以上20℃-30℃,保溫一段時間以后,快速的冷卻至過冷奧氏體等溫轉變曲線的高峰溫度的附件,然后保溫一段時間珠光體轉變區。在奧氏體轉變為珠光體后,再緩慢冷卻下來。
3球化退火。球化退火是將鑄鋼件加熱到略高于ac1的溫度,然后經過長時間的保溫,是鋼中二次滲碳體自發轉變為顆粒狀或者球狀滲碳體,砂鑄合金鋼鑄件,然后以緩慢的速度冷卻到室溫的熱處理工藝。
球化退火的目的包括:降低硬度;是金相組織均勻;-切削性能以及為淬火做準備。
球化退火主要適用于碳素工具鋼、合金彈簧鋼、滾動軸承鋼和合金工具鋼等共析鋼和過共析鋼含碳量大于0.77%。
4去應力退火、再結晶退火。去應力退火又稱低溫退火。它是將鑄鋼件加熱到ac1溫度以下400℃-500℃,然后保溫一段時間,再緩慢冷卻到室溫的工藝方法。去應力退火的目的是消除鑄件的內應力。鋼的金相組織在去應力退火過程中不會改變。再結晶退火主要用于消除冷變形加工產生的畸變組織,消除加工硬化。再結晶退火的加熱溫度為再結晶溫度以上150℃-250℃。再結晶退火可以使冷變形后被拉長的晶粒重新形成為均勻的等軸晶,從而消除加工硬化效果。
熱處理對鑄鋼件性能的影響
鑄鋼件的性能除了取決于化學成分、鑄造工藝以外,還可以借助不同的熱處理方式使其具有優良的綜合力學性能。熱處理工藝的總的目的是提高鑄件、減輕鑄件重量、延長使用壽命和降低成本。熱處理是提高鑄件的力學性能的重要手段;鑄件的力學性能則是判斷熱處理效果的重要指標。除了下面幾個性能以外,合金鋼鑄件,鑄造廠在對鑄鋼件進行熱處理的時候,還必須考慮到加工程序、切削性能和鑄件的使用要求等因素。
在鑄鋼成分相同的條件下,經過不同熱處理工藝后的鑄鋼件的強度均有提高的趨勢。一般來講,碳鋼鑄件和低合金鋼鑄件在經過熱處理以后,它們的抗拉強度可以達到414mpa-1724mpa。
鑄鋼件的鑄態組織粗大、塑性偏低。經過熱處理以后,它的組織細化、塑性也會相應提高。尤其是在調質處理淬火+高溫回火以后的鑄鋼件的塑性會得到明顯的-。
鑄鋼件的韌性指標常常以沖擊試驗進行評定。由于鑄鋼件的強度和韌性是一對矛盾的指標,因此,鑄造廠必須進行綜合考慮來選定合適的熱處理工藝,以便達到客戶所要求的綜合的力學性能。
在鑄鋼的淬透性相同的時候,熱處理以后的鑄鋼件的硬度可以大概反映出鑄鋼件的強度。因此,硬度可以作為估計鑄鋼熱處理以后性能的直觀指標。一般來講,碳鋼鑄件在經過熱處理以后的硬度可以達到120hbw-280hbw.
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