灰口鑄鐵的熱處理
4 W3 { u, d9 G, @( x
, V, |2 y5 w% G% c; z) Z & m) j( u4 A9 u" k x8 Y; t0 F
, Y: M3 F8 F; L6 Y灰口鑄鐵的熱處理 4 }5 _# G! m# X% T4 w1 m
灰口鑄鐵中存在著大量的片狀石墨,故機械性能很差,而熱處理只能改變鑄鐵的基體組織,不能改變片狀石墨的有害作用。這就是說,通過熱處理來提高灰口鑄鐵的機械性能的效果不大。因此,生產(chǎn)中對灰口鑄鐵進行熱處理的種類并不多,較常用的僅有以下幾種。
5 V/ G( t; `5 Q" X, _ 一. 消除內(nèi)應(yīng)力退火
) j5 r+ u& g& V6 m- R 當鑄件形狀復雜,厚薄不均時,由于澆注后冷卻過程中各部位的冷卻速度不同,往往在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生很大的應(yīng)力。它不僅削弱了鑄件的強度,而且在隨后的切削加工之后,由于應(yīng)力的重新分布而引起變形,甚至開裂。因此,對精度要求較高或大型、復雜的鑄件(如機床床身、機架等)在切削加工之前,都要進行一次消除內(nèi)應(yīng)力的退火,有時甚至在粗加工之后還要進行一次。
/ S# t. I o7 B- F# w 消除內(nèi)應(yīng)力退火通常是將鑄件緩慢加熱到500-560℃,保溫一段時間(每10毫米截面保溫一小時),然后以極緩慢的速度隨爐冷至150-200℃后出爐。此時,鑄件的內(nèi)應(yīng)力基本上被消除。 % R _8 n+ _ H- F$ v5 J! f
應(yīng)當指出,若退火溫度超過560℃或保溫時間過長,會引起石墨化,使鑄件的強度與硬度降低,是不適宜的。 9 P9 X2 G: t# i1 S
/ ~5 z" }! Q, C
二. 消除部分白口的軟化退火
+ E W7 T; Y, n8 Z* Q1 ~$ o8 ~$ [. ] 鑄件冷凝時,在表面或某些薄壁處,由于冷卻速度較快,很容易出現(xiàn)白口組織,使鑄件的硬度和脆性增加,造成切削加工的困難和使用時易剝落。此時就必須將鑄件加熱到共析溫度以上,進行消除白口的軟化退火。 1 [; ^% F. K! Q& S% c! W% [
消除白口的軟化退火,一般是把鑄件加熱到850-950℃,保溫1-3小時,使共晶滲碳體發(fā)生分解,即進行第一階段石墨化,然后又在隨爐緩慢冷卻過程中使二次滲碳體及共析滲碳體發(fā)生分解,即進行中間和第二階段石墨化,待隨爐緩冷到500-400℃時,再出爐空冷,這樣就可獲得鐵素體或鐵素體+珠光體基體的灰口鑄鐵,從而降低了鑄件的硬度,改善了切削加工性。若采用較快的冷卻速度,使鑄件不發(fā)生第二階段石墨化,則最終就獲得珠光體基體的灰口鑄鐵,增加了鑄件的強度和耐磨性。 1 L8 O6 a5 K2 r$ T
# F" ~# v* e/ _0 i3 r! E! p J 三. 表面淬火
* |' _1 G0 D3 H: H; d' _ 表面淬火的目的是提高灰口鑄鐵件的表面硬度和耐磨性。表面淬火的方法有高頻感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火及接觸電熱表面淬火等。 z5 b8 f/ N% y
- f( |" n8 Z$ s( Z3 i% _1. 感應(yīng)加熱表面淬火 " o/ x S% x4 P+ @+ ~
原理:把工件放入由空心銅管繞成的感應(yīng)器(線圈)中,感應(yīng)器中通入一定頻率的交流電以產(chǎn)生交變磁場,于是工件內(nèi)就會產(chǎn)生頻率相同、方向相反的感應(yīng)電流。
9 p+ Z7 A+ R, Z( d6 G0 Z! ^ 分類:(按電流頻率劃分)
+ W( u6 P2 E: a$ g' `2 E3 C3 A6 D% j) o$ ?" `# q! m1 G
A. 高頻感應(yīng)加熱:200-300KHz 3 m7 V: b; U o" |7 `$ b+ J
8 k/ Z) d: V. j0 Q) uB. 中頻感應(yīng)加熱:500-10000Hz
9 V0 P( @$ }" u' b6 {6 F7 ]2 `, m* B2 y. T' A
C. 工頻感應(yīng)加熱:50Hz
' s, E4 g7 p2 {- z+ m/ V1 J
5 D( b% N) n x4 @9 ID. 超音頻感應(yīng)加熱:20-40KHz 4 L1 V( s5 F) }5 A# s! q
( |6 q: @3 f$ y3 J$ G
2.火焰加熱表面淬火 $ `; K/ v3 c' r* \4 H( W
它是以高溫火焰為熱源的一種表面淬火法。常用的火焰為乙炔-氧火焰(最高溫度3200℃)或煤氣-氧火焰(最高溫度2000℃)。高溫火焰將工件表面快速加熱到淬火溫度,再隨即噴水快速冷卻。 8 Y0 C8 ~( |5 [
7 @( A$ V% d1 r. n( X" H9 \3. 電熱表面淬火
1 i# ^5 y9 ~& P$ B7 E 原理:用一個電極與欲淬工件表面緊密接觸,形成回路,通以低壓(2-5V)大電流(400-750A)的交流電,以產(chǎn)生的電阻熱將工件加熱至淬火溫度 |