中、低合金鋼是合金元素主要是指硅、錳、鉻、鉬、鎳、銅和釩等化學元素含量小于8%的合金鋼。中、低合金鋼鑄件具有較好的淬透性,經(jīng)過適當?shù)臒崽幚硪院罂梢垣@得---的綜合力學性能。
中低合金鋼鑄件的熱處理的特點:
1. 中低合金鋼鑄件大多數(shù)用于汽車、拖拉機、火車、工程機械、液壓系統(tǒng)等機械工業(yè)。這些行業(yè)要求鑄件具有---的強度和韌性。對于要求抗拉強度小于650 mpa的的鑄件,一般采用正火 + 回火熱處理;對于要求抗拉強度大于650 mpa的中低合金鑄鋼件,則采用淬火 + 高溫回火熱處理。調(diào)質(zhì)處理后鑄鋼件的金相組織是回火索氏體,從而得到更高的強度和---的韌性。但是,當鑄件的形狀及尺寸不適宜淬火的時候,則應該采用正火 + 回火代替調(diào)質(zhì)處理。
2. 中低合金鑄鋼件在調(diào)質(zhì)處理以前好進行一次正火或者正火 + 回火預處理。這樣,可以使鑄鋼件晶粒細化、組織均勻,從而增強終調(diào)質(zhì)處理的效果,也有利于避免鑄件內(nèi)部的鑄造應力的---影響。
3. 中低合金鑄鋼件在淬火處理以后要盡可能得到馬氏體組織。為達到此目的,應該根據(jù)鑄鋼的牌號、淬透性和鑄件壁厚、形狀等因素來選擇淬火溫度和冷卻介質(zhì)。
4. 為了調(diào)整鑄鋼的淬火組織、消除淬火應力,中低合金鑄鋼件在淬火后應立即進行回火。
5. 在不降低鑄鋼件的強度的前提下,中碳低合金高強度鑄鋼件可以進行韌化處理。韌化處理可以---鑄鋼件的塑性和韌性。
回火是指將淬火或者正火后的鑄鋼件加熱到低于臨界點ac1的某一選定溫度,保溫一段時間后,以適當?shù)乃俾世鋮s的熱處理工藝。回火熱處理可以是淬火或者正火后得到的不穩(wěn)定組織轉(zhuǎn)變?yōu)榉(wěn)定組織,消除應力以及提高鑄鋼件的塑性和韌性。通常,淬火加高溫回火處理的熱處理工藝成為調(diào)質(zhì)處理。淬火后的鑄鋼件必須及時進行回火,而正火后的鑄鋼件在---的時候才予以回火處理。
回火后鑄鋼件的性能取決于回火溫度、時間及次數(shù)。---回火溫度的提高和保溫時間的延長,除了使鑄鋼件的淬火應力消除以外,合金鋼鑄件,還能使不穩(wěn)定的淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體、托氏體或者索氏體,高密合金鋼鑄件,從而使鑄鋼件的強度和硬度降低、塑性---地提高。對于一些有---形成碳化物的合金元素如鉻、鉬、釩和鎢等的中合金鋼,在400℃-500℃回火的時候出現(xiàn)硬度升高、韌性下降的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為二次硬化,即回火狀態(tài)鑄鋼的硬度達到大值。在實際生產(chǎn)中,有二次硬化特性的中合金鑄鋼需要進行多次回火處理。
固溶處理的主要目的是使碳化物或者其他析出相溶解于固溶體中,獲得過飽和的單相組織。奧氏體不銹鋼鋼、奧氏體錳鋼以及沉淀硬化不銹鋼的鑄件一般都應該經(jīng)過固溶處理。固溶溫度的選擇取決于鑄鋼的化學成分和相圖。奧氏體錳鋼鑄件的溫度一般為1000℃-1100℃;奧氏體鉻鎳不銹鋼鑄件的溫度一般為1000℃-1250℃。
鑄鋼中含碳量越高,難溶合金元素越多,則其固溶溫度應該越高。含銅的沉淀硬化鑄鋼件,濰坊合金鋼鑄件,由于鑄態(tài)有硬質(zhì)富銅相在冷卻過程中沉淀,砂鑄合金鋼鑄件,致使鑄鋼件硬度升高。為了軟化組織、---加工性能,鑄鋼件需經(jīng)固溶處理。其固溶溫度為900℃-950℃。
沉淀硬化處理是在回火溫度范圍內(nèi)進行的彌散強化處理,也稱為人工時效。沉淀硬化處理的實質(zhì)是,在較高的溫度下,自過飽和固溶體中析出碳化物、氮化物、金屬間化合物以及其他不穩(wěn)定的中間相,并彌散分布于基體中,因而使鑄鋼的綜合力學性能和硬度提高。
時效處理的溫度直接影響鑄鋼件的終性能。如果時效溫度過低,沉淀硬化相析出緩慢;如果時效溫度過高,則因為析出相的---長大引起過時效,而得不到佳的性能。所以,鑄造廠應該根據(jù)鑄鋼件的鑄鋼牌號和規(guī)定的性能選用合適的時效溫度。奧氏體耐熱鑄鋼的時效溫度一般為550℃-850℃;高強度沉淀硬化鑄鋼的時效溫度一般為500℃。