De warmtebehandeling van stalen gietstukken is gebaseerd op het Fe-Fe3C-fasediagram om de microstructuur van de stalen gietstukken te controleren om de vereiste prestaties te bereiken. Warmtebehandeling is een van de belangrijke processen bij de productie van stalen gietstukken. De kwaliteit en het effect van warmtebehandeling houden rechtstreeks verband met de uiteindelijke prestaties van stalen gietstukken.
De gegoten structuur van stalen gietstukken hangt af van de chemische samenstelling en het stollingsproces. Over het algemeen is er sprake van relatief ernstige dendrietsegregatie, een zeer ongelijkmatige structuur en grove korrels. Daarom moeten stalen gietstukken over het algemeen een warmtebehandeling ondergaan om de impact van de bovengenoemde problemen te elimineren of te verminderen, om zo de mechanische eigenschappen van stalen gietstukken te verbeteren. Bovendien hebben verschillende delen van hetzelfde gietstuk, vanwege het verschil in structuur en wanddikte van de stalen gietstukken, verschillende organisatievormen en genereren ze aanzienlijke interne restspanningen. Daarom moeten gietstukken van staal (vooral gietstukken van gelegeerd staal) over het algemeen in een warmtebehandelde toestand worden geleverd.
1. De kenmerken van de warmtebehandeling van stalen gietstukken
1) In de gegoten structuur van gietstaal zijn er vaak grove dendrieten en segregatie. Tijdens de warmtebehandeling moet de verwarmingstijd iets hoger zijn dan die van de smeedstalen delen van dezelfde samenstelling. Tegelijkertijd moet de wachttijd van de austenitisatie op passende wijze worden verlengd.
2) Vanwege de ernstige segregatie van de gegoten structuur van sommige gietstukken van gelegeerd staal moeten, om de invloed ervan op de uiteindelijke eigenschappen van de gietstukken te elimineren, maatregelen worden genomen om tijdens de warmtebehandeling te homogeniseren.
3) Bij stalen gietstukken met complexe vormen en grote wanddikteverschillen moet tijdens de warmtebehandeling rekening worden gehouden met dwarsdoorsnede-effecten en gietspanningsfactoren.
4) Wanneer warmtebehandeling wordt uitgevoerd op stalen gietstukken, moet deze redelijk zijn op basis van de structurele kenmerken ervan en moet worden geprobeerd vervorming van de gietstukken te voorkomen.
2. De belangrijkste procesfactoren van de warmtebehandeling van stalen gietstukken
De warmtebehandeling van stalen gietstukken bestaat uit drie fasen: verwarming, hittebehoud en koeling. De bepaling van procesparameters moet gebaseerd zijn op het doel de productkwaliteit te waarborgen en kosten te besparen.
1) Verwarming
Verwarming is het meest energieverslindende proces in het warmtebehandelingsproces. De belangrijkste technische parameters van het verwarmingsproces zijn het selecteren van een geschikte verwarmingsmethode, verwarmingssnelheid en oplaadmethode.
(1) Verwarmingsmethode. De verwarmingsmethoden van stalen gietstukken omvatten voornamelijk stralingsverwarming, zoutbadverwarming en inductieverwarming. Het selectieprincipe van de verwarmingsmethode is snel en uniform, eenvoudig te regelen, hoog rendement en lage kosten. Bij het verwarmen houdt de gieterij doorgaans rekening met de structurele afmetingen, de chemische samenstelling, het warmtebehandelingsproces en de kwaliteitseisen van het gietstuk.
(2) Verwarmingssnelheid. Voor algemene stalen gietstukken is de verwarmingssnelheid mogelijk niet beperkt en wordt het maximale vermogen van de oven gebruikt voor verwarming. Het gebruik van hete ovenlading kan de verwarmingstijd en productiecyclus aanzienlijk verkorten. In feite is er onder de omstandigheden van snelle verwarming geen duidelijke temperatuurhysteresis tussen het oppervlak van het gietstuk en de kern. Langzame verwarming zal resulteren in een verminderde productie-efficiëntie, een verhoogd energieverbruik en ernstige oxidatie en ontkoling op het oppervlak van het gietstuk. Voor sommige gietstukken met complexe vormen en structuren, grote wanddiktes en grote thermische spanningen tijdens het verwarmingsproces moet de verwarmingssnelheid echter worden gecontroleerd. Over het algemeen kunnen lage temperaturen en langzame verwarming (onder 600 °C) of een verblijf op lage of gemiddelde temperatuur worden gebruikt, en vervolgens kan snelle verwarming worden gebruikt in gebieden met hoge temperaturen.
(3) Laadmethode. Het principe dat stalen gietstukken in de oven moeten worden geplaatst, is om de effectieve ruimte volledig te benutten, een gelijkmatige verwarming te garanderen en de gietstukken zo te plaatsen dat ze vervormen.
2) Isolatie
De houdtemperatuur voor austenitisatie van stalen gietstukken moet worden gekozen op basis van de chemische samenstelling van het gietstaal en de vereiste eigenschappen. De houdtemperatuur is over het algemeen iets hoger (ongeveer 20 °C) dan bij het smeden van stalen onderdelen met dezelfde samenstelling. Bij gietstukken van eutectoïde staal moet ervoor worden gezorgd dat carbiden snel in austeniet kunnen worden opgenomen en dat het austeniet fijne korrels kan behouden.
Er moet rekening worden gehouden met twee factoren voor de hittebehoudtijd van stalen gietstukken: de eerste factor is het uniform maken van de temperatuur van het gietoppervlak en de kern, en de tweede factor is het garanderen van de uniformiteit van de structuur. Daarom hangt de houdtijd voornamelijk af van de thermische geleidbaarheid van het gietstuk, de wanddikte van het profiel en de legeringselementen. Over het algemeen hebben gietstukken van gelegeerd staal een langere houdtijd nodig dan gietstukken van koolstofstaal. De wanddikte van het gietstuk is meestal de belangrijkste basis voor het berekenen van de houdtijd. Voor de houdtijd van een tempereerbehandeling en verouderingsbehandeling moet rekening worden gehouden met factoren zoals het doel van de warmtebehandeling, de houdtemperatuur en de diffusiesnelheid van het element.
3) Koeling
De stalen gietstukken kunnen na hittebehoud met verschillende snelheden worden gekoeld om de metallografische transformatie te voltooien, de vereiste metallografische structuur te verkrijgen en de gespecificeerde prestatie-indicatoren te bereiken. Over het algemeen kan het verhogen van de afkoelsnelheid helpen om een goede structuur te verkrijgen en de korrels te verfijnen, waardoor de mechanische eigenschappen van het gietstuk worden verbeterd. Als de afkoelsnelheid echter te snel is, is het gemakkelijk om grotere spanningen in het gietstuk te veroorzaken. Dit kan vervorming of barsten van gietstukken met complexe structuren veroorzaken.
Het koelmedium voor de warmtebehandeling van stalen gietstukken omvat doorgaans lucht, olie, water, zout water en gesmolten zout.
3. Warmtebehandelingsmethode van stalen gietstukken
Volgens verschillende verwarmingsmethoden, houdtijd en koelomstandigheden omvatten de warmtebehandelingsmethoden van stalen gietstukken voornamelijk gloeien, normaliseren, blussen, temperen, oplossingsbehandeling, precipitatieharden, spanningsverlichtingsbehandeling en waterstofverwijderingsbehandeling.
1) Gloeien.
Gloeien is het verwarmen van het staal waarvan de structuur afwijkt van de evenwichtstoestand tot een bepaalde temperatuur die vooraf is bepaald door het proces, en het vervolgens langzaam afkoelen na behoud van de hitte (meestal afkoelen met de oven of begraven in kalk) om een warmtebehandelingsproces te verkrijgen dichtbij de evenwichtstoestand van de structuur. Afhankelijk van de samenstelling van het staal en het doel en de eisen van het gloeien, kan het gloeien worden onderverdeeld in volledig gloeien, isothermisch gloeien, sferoïdiserend gloeien, herkristallisatie-gloeien, spanningsarmgloeien enzovoort.
(1) Volledig gloeien. Het algemene proces van volledig uitgloeien is: het stalen gietstuk verwarmen tot 20 °C-30 °C boven Ac3, het gedurende een bepaalde periode vasthouden, zodat de structuur in het staal volledig wordt omgezet in austeniet, en vervolgens langzaam afkoelen (meestal afkoelen met de oven) bij 500 ℃ - 600 ℃, en uiteindelijk afgekoeld in de lucht. Het zogenaamde compleet betekent dat bij verhitting een volledige austenietstructuur wordt verkregen.
Het doel van volledig gloeien omvat voornamelijk: de eerste is het verbeteren van de grove en ongelijkmatige structuur veroorzaakt door heet bewerken; de tweede is het verminderen van de hardheid van gietstukken van koolstofstaal en gelegeerd staal boven gemiddeld koolstofgehalte, waardoor hun snijprestaties worden verbeterd (in het algemeen: wanneer de hardheid van het werkstuk tussen 170 HBW-230 HBW ligt, is het gemakkelijk te snijden. Wanneer de hardheid hoger of lager is dan dit bereik, zal dit het snijden bemoeilijken); de derde is het elimineren van de interne spanning van het stalen gietstuk.
Het gebruiksbereik van volledig gloeien. Volledig gloeien is voornamelijk geschikt voor gietstukken van koolstofstaal en gelegeerd staal met een hypo-eutectoïde samenstelling met een koolstofgehalte variërend van 0,25% tot 0,77%. Hypereutectoïde staal mag niet volledig worden uitgegloeid, omdat wanneer het hypereutectoïde staal wordt verwarmd tot boven Accm en langzaam wordt afgekoeld, het secundaire cementiet in een netwerkvorm langs de austenietkorrelgrens zal neerslaan, wat de sterkte, plasticiteit en slagvastheid van het staal aanzienlijk maakt. afwijzen.
(2) Isothermisch gloeien. Isothermisch gloeien heeft betrekking op het verwarmen van stalen gietstukken tot 20 °C - 30 °C boven Ac3 (of Ac1), na een bepaalde tijd te hebben vastgehouden, snel af te koelen tot de piektemperatuur van de onderkoelde isotherme transformatiecurve van austeniet en vervolgens een tijdje vast te houden. van tijd (Perliet-transformatiezone). Nadat het austeniet is omgezet in perliet, koelt het langzaam af.
(3) Sferoïdiserend gloeien. Sferoïdiserend gloeien is het verwarmen van de stalen gietstukken tot een temperatuur die iets hoger is dan Ac1, en vervolgens, na een lange tijd van hittebehoud, verandert het secundaire cementiet in het staal spontaan in korrelig (of bolvormig) cementiet, en vervolgens met een lage snelheid. proces om af te koelen tot kamertemperatuur.
Het doel van sferoïdiserend gloeien omvat: het verminderen van de hardheid; het uniform maken van de metallografische structuur; het verbeteren van de snijprestaties en het voorbereiden op het blussen.
Sferoïdiserend gloeien is voornamelijk toepasbaar op eutectoïde staalsoorten en hypereutectoïde staalsoorten (koolstofgehalte groter dan 0,77%), zoals koolstofgereedschapsstaal, gelegeerd verenstaal, wentellagerstaal en gelegeerd gereedschapsstaal.
(4) Spanningsarmgloeien en herkristallisatiegloeien. Spanningsarmgloeien wordt ook wel gloeien bij lage temperatuur genoemd. Het is een proces waarbij stalen gietstukken worden verwarmd tot onder de Ac1-temperatuur (400 °C - 500 °C), vervolgens een tijdje worden bewaard en vervolgens langzaam worden afgekoeld tot kamertemperatuur. Het doel van spanningsontlastend gloeien is het elimineren van de interne spanning van het gietstuk. De metallografische structuur van het staal zal niet veranderen tijdens het ontlatingsproces. Herkristallisatie-gloeien wordt voornamelijk gebruikt om de vervormde structuur veroorzaakt door koude vervormingsverwerking te elimineren en werkharding te elimineren. De verwarmingstemperatuur voor herkristallisatie-gloeien ligt 150 °C - 250 °C boven de herkristallisatietemperatuur. Herkristallisatie-gloeien kan de langwerpige kristalkorrels na koude vervorming opnieuw vormen tot uniforme gelijkassige kristallen, waardoor het effect van verharding wordt geëlimineerd.
2) Normaliseren
Normaliseren is een warmtebehandeling waarbij het staal wordt verwarmd tot 30 °C - 50 °C boven Ac3 (hypoeutectoïde staal) en Acm (hypereutectoïde staal), en na een periode van hittebehoud wordt het afgekoeld tot kamertemperatuur in lucht of in geforceerde lucht. methode. Normaliseren heeft een snellere afkoelsnelheid dan gloeien, dus de genormaliseerde structuur is fijner dan de gegloeide structuur, en de sterkte en hardheid ervan zijn ook hoger dan die van de gegloeide structuur. Vanwege de korte productiecyclus en het hoge apparatuurgebruik bij normaliseren, wordt normaliseren veel gebruikt in verschillende stalen gietstukken.
Het doel van normaliseren is onderverdeeld in de volgende drie categorieën:
(1) Normaliseren als laatste warmtebehandeling
Voor metalen gietstukken met lage sterkte-eisen kan normalisatie worden gebruikt als laatste warmtebehandeling. Normaliseren kan de korrels verfijnen, de structuur homogeniseren, het ferrietgehalte in het hypoeutectoïde staal verminderen, het perlietgehalte verhogen en verfijnen, waardoor de sterkte, hardheid en taaiheid van het staal worden verbeterd.
(2) Normaliseren als voorwarmtebehandeling
Voor stalen gietstukken met grotere secties kan normaliseren vóór het afschrikken of afschrikken en ontlaten (afschrikken en ontlaten op hoge temperatuur) de Widmanstatten-structuur en de bandstructuur elimineren en een fijne en uniforme structuur verkrijgen. Voor het netwerkcementiet dat aanwezig is in koolstofstaal en gelegeerd gereedschapsstaal met een koolstofgehalte van meer dan 0,77%, kan normalisatie het gehalte aan secundair cementiet verminderen en voorkomen dat het een continu netwerk vormt, waardoor de organisatie wordt voorbereid op sferoïdiserend gloeien.
(3) Verbeter de snijprestaties
Normaliseren kan de snijprestaties van koolstofarm staal verbeteren. De hardheid van gietstukken van koolstofarm staal is na het gloeien te laag en blijft tijdens het snijden gemakkelijk aan het mes plakken, wat resulteert in overmatige oppervlakteruwheid. Door de warmtebehandeling te normaliseren kan de hardheid van gietstukken van koolstofarm staal worden verhoogd tot 140 HBW - 190 HBW, wat dicht bij de optimale snijhardheid ligt, waardoor de snijprestaties worden verbeterd.
3) Afschrikken
Afschrikken is een warmtebehandelingsproces waarbij stalen gietstukken worden verwarmd tot een temperatuur boven Ac3 of Ac1, en vervolgens snel worden afgekoeld nadat ze een tijdje zijn vastgehouden om een volledige martensitische structuur te verkrijgen. De stalen gietstukken moeten tijdig na de heetste temperatuur worden getemperd om de afschrikspanning te elimineren en de vereiste uitgebreide mechanische eigenschappen te verkrijgen.
(1) Afschriktemperatuur
De uitdovende verwarmingstemperatuur van hypoeutectoïde staal is 30℃-50℃ boven Ac3; de uitdovende verwarmingstemperatuur van eutectoïde staal en hypereutectoïde staal is 30 ℃-50 ℃ boven Ac1. Hypoeutectoïde koolstofstaal wordt verwarmd tot de bovengenoemde afschriktemperatuur om fijnkorrelig austeniet te verkrijgen, en na het afschrikken kan een fijne martensietstructuur worden verkregen. Het eutectoïde staal en hypereutectoïde staal zijn vóór het afschrikken en verwarmen bolvormig gemaakt en gegloeid, dus na verwarming tot 30 ℃ -50 ℃ boven Ac1 en onvolledig austenitiseerd, is de structuur austeniet en gedeeltelijk onopgeloste fijnkorrelige infiltratie Koolstoflichaamsdeeltjes. Na het blussen wordt austeniet omgezet in martensiet en blijven onopgeloste cementietdeeltjes achter. Door de hoge hardheid van cementiet vermindert het niet alleen de hardheid van staal niet, maar verbetert het ook de slijtvastheid. De normale uitgedoofde structuur van hypereutectoïde staal is fijn schilferig martensiet, en fijn korrelig cementiet en een kleine hoeveelheid vastgehouden austeniet zijn gelijkmatig verdeeld over de matrix. Deze structuur heeft een hoge sterkte en slijtvastheid, maar heeft ook een zekere mate van taaiheid.
(2) Koelmedium voor het blussen van het warmtebehandelingsproces
Het doel van het blussen is het verkrijgen van volledig martensiet. Daarom moet de koelsnelheid van het gietstaal tijdens het afschrikken groter zijn dan de kritische koelsnelheid van het gietstaal, anders kunnen de martensietstructuur en overeenkomstige eigenschappen niet worden verkregen. Een te hoge afkoelsnelheid kan echter gemakkelijk leiden tot vervorming of barsten van het gietstuk. Om tegelijkertijd aan de bovenstaande eisen te voldoen, moet het juiste koelmedium worden gekozen op basis van het materiaal van het gietstuk, of moet de methode van gefaseerde koeling worden toegepast. In het temperatuurbereik van 650℃-400℃ is de isotherme transformatiesnelheid van onderkoeld austeniet van staal het grootst. Daarom moet bij het afschrikken van het gietstuk binnen dit temperatuurbereik een snelle afkoeling worden gewaarborgd. Onder het Ms-punt moet de afkoelsnelheid langzamer zijn om vervorming of scheuren te voorkomen. Het blusmedium gebruikt meestal water, waterige oplossing of olie. In de fase van afschrikken of austemperen omvatten de algemeen gebruikte media hete olie, gesmolten metaal, gesmolten zout of gesmolten alkali.
Het koelvermogen van water in de hoge temperatuurzone van 650℃-550℃ is sterk, en het koelvermogen van water in de lage temperatuurzone van 300℃-200℃ is zeer sterk. Water is meer geschikt voor het blussen en afkoelen van gietstukken van koolstofstaal met eenvoudige vormen en grote doorsneden. Bij gebruik voor blussen en koelen is de watertemperatuur doorgaans niet hoger dan 30°C. Daarom wordt over het algemeen aangenomen om de watercirculatie te versterken om de watertemperatuur binnen een redelijk bereik te houden. Bovendien zal het verwarmen van zout (NaCl) of alkali (NaOH) in water het koelvermogen van de oplossing aanzienlijk vergroten.
Het belangrijkste voordeel van olie als koelmedium is dat de koelsnelheid in de lage temperatuurzone van 300 ℃ -200 ℃ veel lager is dan die van water, wat de interne spanning van het afgeschrikte werkstuk aanzienlijk kan verminderen en de mogelijkheid van vervorming kan verminderen en barsten van het gietstuk. Tegelijkertijd is de koelcapaciteit van olie in het hoge temperatuurbereik van 650 ℃ -550 ℃ relatief laag, wat ook het belangrijkste nadeel is van olie als blusmedium. De temperatuur van de blusolie wordt over het algemeen geregeld op 60℃-80℃. Olie wordt voornamelijk gebruikt voor het afschrikken van gietstukken van gelegeerd staal met complexe vormen en het afschrikken van gietstukken van koolstofstaal met kleine doorsneden en complexe vormen.
Bovendien wordt gesmolten zout ook vaak gebruikt als blusmedium, dat op dit moment een zoutbad wordt. Het zoutbad kenmerkt zich door een hoog kookpunt en het koelvermogen ligt tussen water en olie in. Zoutbaden worden vaak gebruikt voor austemperen en faseblussen, maar ook voor de behandeling van gietstukken met complexe vormen, kleine afmetingen en strenge vervormingseisen.
4) Temperen
Temperen verwijst naar een warmtebehandelingsproces waarbij de afgeschrikte of genormaliseerde stalen gietstukken worden verwarmd tot een geselecteerde temperatuur lager dan het kritische punt Ac1, en na een bepaalde tijd te zijn vastgehouden, worden ze met een geschikte snelheid afgekoeld. Temperende warmtebehandeling kan de onstabiele structuur die wordt verkregen na het blussen of normaliseren, transformeren in een stabiele structuur om spanningen te elimineren en de plasticiteit en taaiheid van stalen gietstukken te verbeteren. Over het algemeen wordt het warmtebehandelingsproces van afschrikken en tempereren bij hoge temperatuur een afschrik- en temperbehandeling genoemd. De geharde stalen gietstukken moeten op tijd worden getemperd en de genormaliseerde stalen gietstukken moeten indien nodig worden getemperd. De prestaties van stalen gietstukken na het ontlaten zijn afhankelijk van de ontlaattemperatuur, de tijd en het aantal keren. De verhoging van de ontlaattemperatuur en de verlenging van de houdtijd op elk moment kunnen niet alleen de afschrikspanning van stalen gietstukken verlichten, maar ook onstabiel gedoofd martensiet omzetten in getemperd martensiet, troostiet of sorbiet. De sterkte en hardheid van stalen gietstukken worden verminderd en de plasticiteit wordt aanzienlijk verbeterd. Voor sommige middelgelegeerde staalsoorten met legeringselementen die sterk carbiden vormen (zoals chroom, molybdeen, vanadium en wolfraam, enz.), neemt de hardheid toe en neemt de taaiheid af bij ontlaten bij 400℃-500℃. Dit fenomeen wordt secundaire verharding genoemd, dat wil zeggen dat de hardheid van het gietstaal in getemperde toestand het maximum bereikt. Bij de daadwerkelijke productie moet mediumgelegeerd gietstaal met secundaire hardingseigenschappen vele malen worden getemperd.
(1) Temperen bij lage temperatuur
Het temperatuurbereik van tempereren bij lage temperaturen is 150℃-250℃. Door temperen bij lage temperaturen kan een getemperde martensietstructuur worden verkregen, die voornamelijk wordt gebruikt voor het blussen van hoog koolstofstaal en het blussen van hooggelegeerd staal. Gehard martensiet verwijst naar de structuur van cryptokristallijn martensiet plus fijne korrelige carbiden. De structuur van hypoeutectoïde staal na temperen bij lage temperatuur is getemperd martensiet; de structuur van hypereutectoïde staal na temperen bij lage temperatuur is getemperd martensiet + carbiden + vastgehouden austeniet. Het doel van temperen bij lage temperaturen is om de taaiheid van het afgeschrikte staal op de juiste manier te verbeteren, terwijl de hoge hardheid (58HRC-64HRC), hoge sterkte en slijtvastheid behouden blijft, terwijl de afschrikspanning en broosheid van stalen gietstukken aanzienlijk worden verminderd.
(2) Temperen op gemiddelde temperatuur
De ontlaattemperatuur van gemiddelde temperatuur ligt over het algemeen tussen 350℃-500℃. De structuur na ontlaten bij gemiddelde temperatuur is een grote hoeveelheid fijnkorrelig cementiet, verspreid en verdeeld over de ferrietmatrix, dat wil zeggen de getemperde troostietstructuur. Het ferriet in de getemperde troostietstructuur behoudt nog steeds de vorm van martensiet. De interne spanning van stalen gietstukken na het temperen wordt in principe geëlimineerd en ze hebben een hogere elastische limiet en vloeigrens, hogere sterkte en hardheid, en goede plasticiteit en taaiheid.
(3) Temperen op hoge temperatuur
De ontlaattemperatuur bij hoge temperatuur bedraagt over het algemeen 500°C-650°C, en het warmtebehandelingsproces dat afschrikken en daaropvolgende ontlaten bij hoge temperatuur combineert, wordt gewoonlijk afschrik- en ontlaatbehandeling genoemd. De structuur na ontlaten bij hoge temperaturen is getemperd sorbiet, dat wil zeggen fijnkorrelig cementiet en ferriet. Het ferriet in het getemperde sorbiet is veelhoekig ferriet dat herkristallisatie ondergaat. Stalen gietstukken na ontlaten bij hoge temperaturen hebben goede uitgebreide mechanische eigenschappen in termen van sterkte, plasticiteit en taaiheid. Temperen op hoge temperatuur wordt veel gebruikt in middelmatig koolstofstaal, laaggelegeerd staal en verschillende belangrijke structurele onderdelen met complexe krachten.
5) Behandeling met vaste oplossing
Het belangrijkste doel van oplossingsbehandeling is het oplossen van carbiden of andere geprecipiteerde fasen in vaste oplossing om een oververzadigde eenfasige structuur te verkrijgen. Gietstukken van austenitisch roestvast staal, austenitisch mangaanstaal en precipitatiehardend roestvast staal moeten in het algemeen met een vaste oplossing worden behandeld. De keuze van de oplossingstemperatuur hangt af van de chemische samenstelling en het fasediagram van het gietstaal. De temperatuur van austenitische mangaanstaalgietstukken is over het algemeen 1000 ℃ - 1100 ℃; de temperatuur van austenitische chroom-nikkel roestvrijstalen gietstukken is over het algemeen 1000℃-1250℃.
Hoe hoger het koolstofgehalte in gietstaal en hoe meer onoplosbare legeringselementen, hoe hoger de temperatuur van de vaste oplossing zou moeten zijn. Bij precipitatiehardende stalen gietstukken die koper bevatten, neemt de hardheid van de stalen gietstukken toe als gevolg van het neerslaan van harde, koperrijke fasen in de gegoten toestand tijdens het afkoelen. Om de structuur te verzachten en de verwerkingsprestaties te verbeteren, moeten de stalen gietstukken een vaste oplossing krijgen. De temperatuur van de vaste oplossing is 900 ℃ -950 ℃.
6) Behandeling voor neerslagverharding
Neerslaghardende behandeling is een dispersieversterkende behandeling die wordt uitgevoerd binnen het temperatuurbereik van de ontlaattemperatuur, ook wel kunstmatige veroudering genoemd. De essentie van een precipitatiehardingsbehandeling is dat bij hogere temperaturen carbiden, nitriden, intermetallische verbindingen en andere onstabiele tussenfasen uit de oververzadigde vaste oplossing worden neergeslagen en in de matrix worden gedispergeerd, waardoor het gietstaal alomvattend wordt. Verbeterde mechanische eigenschappen en hardheid.
De temperatuur van de verouderingsbehandeling heeft rechtstreeks invloed op de uiteindelijke prestaties van stalen gietstukken. Als de verouderingstemperatuur te laag is, zal de precipitatiehardingsfase langzaam neerslaan; als de verouderingstemperatuur te hoog is, zal de accumulatie van de neergeslagen fase oververoudering veroorzaken en zullen de beste prestaties niet worden verkregen. Daarom moet de gieterij de juiste verouderingstemperatuur selecteren op basis van de gietstaalsoort en de gespecificeerde prestaties van het gietstaal. De verouderingstemperatuur van austenitisch hittebestendig gietstaal bedraagt over het algemeen 550℃-850℃; de verouderingstemperatuur van hoogwaardig neerslagverhardend gietstaal is over het algemeen 500 ℃.
7) Behandeling tegen stress
Het doel van een warmtebehandeling met spanningsverlichting is het elimineren van gietspanning, afschrikspanning en spanning gevormd door machinale bewerking, om zo de grootte van het gietstuk te stabiliseren. De warmtebehandeling voor spanningsverlichting wordt over het algemeen verwarmd tot 100°C-200°C onder Ac1, vervolgens gedurende een bepaalde periode gehandhaafd en uiteindelijk gekoeld met de oven. De structuur van het stalen gietstuk veranderde niet tijdens het spanningsverlichtingsproces. Gietstukken van koolstofstaal, gietstukken van laaggelegeerd staal en gietstukken van hooggelegeerd staal kunnen allemaal worden onderworpen aan een spanningsontlastende behandeling.
4. Het effect van warmtebehandeling op de eigenschappen van stalen gietstukken
Naast de prestaties van stalen gietstukken, afhankelijk van de chemische samenstelling en het gietproces, kunnen er ook verschillende warmtebehandelingsmethoden worden gebruikt om ervoor te zorgen dat het uitstekende, uitgebreide mechanische eigenschappen heeft. Het algemene doel van het warmtebehandelingsproces is het verbeteren van de kwaliteit van de gietstukken, het verminderen van het gewicht van de gietstukken, het verlengen van de levensduur en het verlagen van de kosten. Warmtebehandeling is een belangrijk middel om de mechanische eigenschappen van gietstukken te verbeteren; de mechanische eigenschappen van gietstukken zijn een belangrijke indicator voor het beoordelen van het effect van warmtebehandeling. Naast de volgende eigenschappen moet de gieterij ook rekening houden met factoren zoals verwerkingsprocedures, snijprestaties en de gebruikseisen van de gietstukken bij de warmtebehandeling van stalen gietstukken.
1) De invloed van warmtebehandeling op de sterkte van gietstukken
Onder de voorwaarde van dezelfde gietstaalsamenstelling heeft de sterkte van stalen gietstukken na verschillende warmtebehandelingsprocessen de neiging toe te nemen. Over het algemeen kan de treksterkte van gietstukken van koolstofstaal en gietstukken van laaggelegeerd staal na warmtebehandeling 414 MPa-1724 MPa bereiken.
2) Het effect van warmtebehandeling op de plasticiteit van stalen gietstukken
De gegoten structuur van de stalen gietstukken is grof en de plasticiteit is laag. Na warmtebehandeling zullen de microstructuur en plasticiteit ervan dienovereenkomstig worden verbeterd. Vooral de plasticiteit van stalen gietstukken na een afschrik- en ontlaatbehandeling (afschrikken + ontlaten bij hoge temperatuur) zal aanzienlijk worden verbeterd.
3) Taaiheid van stalen gietstukken
De taaiheidsindex van stalen gietstukken wordt vaak geëvalueerd door middel van impacttests. Omdat de sterkte en taaiheid van stalen gietstukken een paar tegenstrijdige indicatoren zijn, moet de gieterij uitgebreide overwegingen maken om een geschikt warmtebehandelingsproces te selecteren om de uitgebreide mechanische eigenschappen te bereiken die klanten nodig hebben.
4) Het effect van warmtebehandeling op de hardheid van gietstukken
Wanneer de hardbaarheid van het gietstaal hetzelfde is, kan de hardheid van het gietstaal na warmtebehandeling grofweg de sterkte van het gietstaal weerspiegelen. Daarom kan de hardheid worden gebruikt als een intuïtieve index om de prestaties van gietstaal na warmtebehandeling te schatten. Over het algemeen kan de hardheid van gietstukken van koolstofstaal na warmtebehandeling 120 HBW - 280 HBW bereiken.
Posttijd: 12 juli 2021