Istnieje kilka powszechnie stosowanych metod obróbki cieplnej żeliwa sferoidalnego.
W strukturze żeliwa sferoidalnego grafit ma charakter kulisty, a jego działanie osłabiające i niszczące osnowę jest słabsze niż grafitu płatkowego. Wydajność żeliwa sferoidalnego zależy głównie od struktury osnowy, a wpływ grafitu jest drugorzędny. Poprawa struktury osnowy żeliwa sferoidalnego poprzez różne obróbki cieplne może w różnym stopniu poprawić jego właściwości mechaniczne. Ze względu na wpływ składu chemicznego, szybkości chłodzenia, środka sferoidyzującego i innych czynników, w strukturze odlewu, zwłaszcza na cienkiej ściance odlewu, często pojawia się mieszana struktura ferrytu + perlitu + cementytu + grafitu. Celem obróbki cieplnej jest uzyskanie wymaganej struktury i tym samym poprawa właściwości mechanicznych.
Powszechnie stosowane metody obróbki cieplnej żeliwa sferoidalnego są następujące.
(1) Niskotemperaturowa temperatura ogrzewania z wyżarzaniem grafityzacyjnym 720 ~ 760 ℃. Jest schładzany w piecu do temperatury poniżej 500 ℃, a następnie chłodzony powietrzem. Rozłożyć cementyt eutektoidalny, aby otrzymać żeliwo sferoidalne z osnową ferrytową w celu poprawy wytrzymałości.
(2) Wyżarzanie grafityzacyjne w wysokiej temperaturze w temperaturze 880 ~ 930 ℃, następnie przenoszone do 720 ~ 760 ℃ w celu zachowania ciepła, a następnie chłodzone w piecu do temperatury poniżej 500 ℃ i chłodzone powietrzem z pieca. Wyeliminuj białą strukturę i uzyskaj żeliwo sferoidalne z osnową ferrytową, które poprawia plastyczność, zmniejsza twardość i zwiększa wytrzymałość.
(3) Całkowita austenityzacja i normalizacja w temperaturze 880 ~ 930 ℃, metoda chłodzenia: chłodzenie mgłą, chłodzenie powietrzem lub chłodzenie powietrzem. W celu zmniejszenia naprężeń należy dodać proces odpuszczania: 500~600℃ w celu uzyskania perlitu + niewielka ilość ferrytu + grafit o kulistym kształcie, który zwiększa wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie.
(4) Niepełna austenityzacja, normalizacja i ogrzewanie w temperaturze 820 ~ 860 ℃, metoda chłodzenia: chłodzenie mgłą, chłodzenie powietrzem lub chłodzenie powietrzem. Aby zmniejszyć naprężenia, należy dodać proces odpuszczania: 500 ~ 600 ℃ w celu uzyskania perlitu + niewielka ilość rozproszonego żelaza. Struktura korpusu osiąga lepsze kompleksowe właściwości mechaniczne.
(5) Hartowanie i odpuszczanie: ogrzewanie w temperaturze 840 ~ 880 ° C, metoda chłodzenia: chłodzenie olejem lub wodą, temperatura odpuszczania po hartowaniu: 550 ~ 600 ° C, w celu uzyskania hartowanej struktury sorbitu i poprawy kompleksowych właściwości mechanicznych.
(6) Hartowanie izotermiczne: Ogrzewanie w temperaturze 840 ~ 880 ℃ i hartowanie w kąpieli solnej w temperaturze 250 ~ 350 ℃ w celu uzyskania kompleksowych właściwości mechanicznych, zwłaszcza w celu poprawy wytrzymałości, wytrzymałości i odporności na zużycie.
Podczas obróbki cieplnej i ogrzewania temperatura odlewu wprowadzanego do pieca jest na ogół niższa niż 350°C. Szybkość nagrzewania zależy od wielkości i złożoności odlewu i jest wybierana w zakresie 30 ~ 120°C/h. Temperatura na wejściu do pieca w przypadku dużych i skomplikowanych części powinna być niższa, a szybkość nagrzewania powinna być mniejsza. Temperatura ogrzewania zależy od struktury matrycy i składu chemicznego. Czas utrzymywania zależy od grubości ścianki odlewu.
Ponadto odlewy z żeliwa sferoidalnego można również hartować powierzchniowo przy użyciu wysokiej częstotliwości, średniej częstotliwości, płomienia i innych metod w celu uzyskania wysokiej twardości, odporności na zużycie i odporności na zmęczenie. Można go również poddać obróbce azotowaniem miękkim w celu poprawy odporności odlewów na zużycie.
1. Hartowanie i odpuszczanie żeliwa sferoidalnego
Odlewy sferoidalne wymagają wyższej twardości jako łożyska, a części żeliwne są często hartowane i odpuszczane w niskich temperaturach. Proces polega na: podgrzaniu odlewu do temperatury 860-900°C, zaizolowaniu go w celu umożliwienia austenityzacji całej oryginalnej osnowy, następnie ochłodzeniu w oleju lub stopionej soli w celu uzyskania hartowania, a następnie podgrzaniu i utrzymaniu w temperaturze 250-350°C. °C do odpuszczania, a pierwotna osnowa jest przekształcana w martenzyt ogniowy i zachowuje strukturę austenitu, pierwotny kulisty kształt grafitu pozostaje niezmieniony. Obrobione odlewy mają wysoką twardość i pewną wytrzymałość, zachowują właściwości smarne grafitu i mają lepszą odporność na zużycie.
Odlewy z żeliwa sferoidalnego, jako części wałów, takich jak wały korbowe i korbowody silników wysokoprężnych, wymagają wszechstronnych właściwości mechanicznych przy dużej wytrzymałości i dobrej udarności. Części żeliwne należy hartować i odpuszczać. Proces polega na tym, że żeliwo jest podgrzewane do temperatury 860-900°C i izolowane w celu austenityzacji osnowy, następnie chłodzone w oleju lub stopionej soli w celu hartowania, a następnie odpuszczane w wysokiej temperaturze 500-600°C do uzyskania uzyskać hartowaną strukturę troostytu. (Generalnie nadal występuje niewielka ilość czystego, masywnego ferrytu), a kształt pierwotnego sferycznego grafitu pozostaje niezmieniony. Po obróbce wytrzymałość i udarność dobrze do siebie pasują i są odpowiednie dla warunków pracy części wału.
2. Wyżarzanie żeliwa sferoidalnego w celu poprawy wytrzymałości
Podczas procesu odlewania żeliwa sferoidalnego zwykłe żeliwo szare ma dużą tendencję do wybielania i duże naprężenia wewnętrzne. Trudno jest uzyskać czystą osnowę ferrytową lub perlitową do części żeliwnych. W celu poprawy plastyczności lub wytrzymałości części żeliwnych często poddaje się żeliwo. Części są ponownie podgrzewane do temperatury 900-950°C i utrzymywane w cieple przez czas wystarczający do przeprowadzenia wyżarzania w wysokiej temperaturze, a następnie schładzane do 600°C i schładzane pieca. Podczas tego procesu cementyt w osnowie rozkłada się na grafit, a z austenitu wytrąca się grafit. Grafity te gromadzą się wokół pierwotnego grafitu sferycznego, a matryca jest całkowicie przekształcana w ferryt.
Jeśli struktura po odlaniu składa się z osnowy (ferryt + perlit) i grafitu sferycznego, w celu poprawy wytrzymałości cementyt w perlicie musi jedynie zostać rozłożony i przekształcony w ferryt i grafit sferyczny. W tym celu część żeliwną należy ponownie podgrzać. Po zaizolowaniu w górę i w dół temperatury eutektoidy 700-760 ℃, piec schładza się do 600 ℃, a następnie schładza się z pieca.
3. Normalizacja w celu poprawy wytrzymałości żeliwa sferoidalnego
Celem normalizacji żeliwa sferoidalnego jest przekształcenie struktury osnowy w drobną strukturę perlitu. Proces polega na ponownym nagrzaniu odlewu z żeliwa sferoidalnego z osnową ferrytu i perlitu do temperatury 850-900°C. Pierwotny ferryt i perlit przekształcają się w austenit, a część grafitu sferycznego rozpuszcza się w austenicie. Po utrwaleniu cieplnym chłodzony powietrzem austenit przekształca się w drobny perlit, dzięki czemu zwiększa się wytrzymałość plastycznego odlewu.
Czas publikacji: 8 maja 2024 r
