去碳化物退火(石墨化退火)
在薄壁鑄件上形成的碳化物尤其難去除。碳化物在凝固后的快速冷卻過程中出現得非???,尤其是在有碳化物促進元素存在的情況下(如鎂、鉻和鈦)。
片狀石墨鑄鐵會在冷鐵下面形成一個“白色”區域(碳化物和馬氏體),球墨鑄鐵會在冷鐵區域形成鐵素體區域。
在加工過程中,碳化物的存在是不利的。當碳化物存在時,較低的切削速度將是必要的,而且刀具會更頻繁的斷裂。
碳化物的溶解取決于以下因素:
(1)應用的熱處理溫度 溫度必須高于正火溫度。溫度越高,碳化物的溶解速度就越快,以下是最常見的時間和溫度:
1)25mm壁厚的工件在850℃的溫度的最小保溫為3h。
2)25mm壁厚的工件在940℃的溫度的最大保溫為2h。
(2)在熱處理溫度的時間 以碳質量分數為3.15%和硅質量分數為2.66%的球墨鑄鐵為例,碳化物的溶解時間見表 1 。
表 1 球墨鑄鐵中碳化物的溶解時間
(3)硅含量 鑄鐵的硅含量越高,單位面積石墨球數量越少,碳化物溶解越快。
(4)合金元素的存在(如鉻、釩、鉬)如果有一個或多個以上的元素存在,在熱處理溫度的時間必須延長50%。
(5)錳和/或鉻的偏析將增加熱處理的時間 為了去除碳化物,使用如圖 1 所示的硬質合金退火曲線。
鑄件加熱到850~940℃(>Ac3),加熱速率為(50~100)℃/h(具體數值取決于鑄件的形狀),在退火溫度的保溫時間(h)為1+1/25(壁厚,單位為mm)。
圖 1 硬質合金退火曲線
鑄件冷卻取決于所需的組織結構。若在爐內 250℃,冷卻速率為40~60℃/h,會形成鐵素體;低于250℃在爐內或空氣中冷卻,會形成珠光體。
載自現代鑄鐵技術
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