|
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。 1 c+ g0 _5 u; g, V* L0 X" S/ f8 Z
8 C$ g; o1 O8 S6 L一. 消除内应力退火
8 U6 F! X: Q. [9 H/ G0 U- o
$ G& X/ A7 |# L, x/ \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。 ; ?. W* \( g5 U" d1 {$ X/ O
# \8 u: c9 i: w" p" @, w" e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。
. V1 b! L5 Z5 }& X, q1 l8 i. K2 c) c; \- D" |: K% Y8 E4 Z
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+ E. {" u1 v8 p
% B" P4 D {4 {: |9 f
二. 消除部分白口的软化退火 2 G( R! g( o/ v" J6 E
% v7 X; E, o" h8 B; w0 l$ x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。 $ ^9 O8 g* J) f
- s& ]2 Q/ y" ]+ ]" A' J8 D. K4 g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。 % ]/ M7 i& u( s
0 E4 @! P; s: O% O. T
三. 表面淬火
. y* N0 v; i% H$ G
) K) M2 W- N( u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。 # G1 h' w) U8 J
3 r% y% M4 H& I/ _3 ^, r
1. 感应加热表面淬火
* f$ [1 j/ A3 P+ ~0 C' w5 E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。 , d" x* O+ @+ S7 s0 H
分类:(按电流频率划分) * P7 O/ G" X& r! D
A. 高频感应加热:200-300KHz 5 g3 v3 o, u0 c9 c N" q7 m N
B. 中频感应加热:500-10000Hz
' d1 Z+ A- o! v. u0 kC. 工频感应加热:50Hz
3 n1 H- z& {6 @' m$ r# \* QD. 超音频感应加热:20-40KHz 3 U9 I- ^5 r9 U0 \- u: x n
, i$ \- E" W' B% c2.火焰加热表面淬火 9 U5 e- o H1 K4 k* ?1 z
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。 % C8 L. G e; Y& M" ^0 R, w
% v. f* @* w! U$ B
3. 电热表面淬火 " c# b; q% F+ n3 b; d/ X! J
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。 |
|