Der er flere almindeligt anvendte varmebehandlingsmetoder til duktilt jern.
I strukturen af duktilt jern er grafitten sfærisk, og dens svækkelse og skadelige virkning på matrixen er svagere end flagegrafit. Ydeevnen af duktilt jern afhænger hovedsageligt af matrixstrukturen, og indflydelsen af grafit er sekundær. Forbedring af duktilt jerns matrixstruktur gennem forskellige varmebehandlinger kan forbedre dets mekaniske egenskaber i varierende grad. På grund af påvirkningen af kemisk sammensætning, afkølingshastighed, sfæroidiseringsmiddel og andre faktorer opstår der ofte en blandet struktur af ferrit + perlit + cementit + grafit i den støbte struktur, især ved den tynde væg af støbegodset. Formålet med varmebehandling er at opnå den nødvendige struktur og derved forbedre de mekaniske egenskaber.
De almindeligt anvendte varmebehandlingsmetoder til duktilt jern er som følger.
(1) Lavtemperatur grafitiseringsudglødningsvarmetemperatur 720 ~ 760 ℃. Det afkøles i ovnen til under 500 ℃ og luftkøles derefter. Nedbryd den eutektoide cementit for at opnå duktilt jern med en ferritmatrix for at forbedre sejheden.
(2) Højtemperatur grafitiseringsudglødning ved 880 ~ 930 ℃, derefter overført til 720 ~ 760 ℃ for varmekonservering og derefter afkølet med ovnen til under 500 ℃ og luftkølet ud af ovnen. Fjern den hvide struktur og få duktilt jern med ferritmatrix, som forbedrer plasticiteten, reducerer hårdheden og øger sejheden.
(3) Fuldstændig austenitisering og normalisering ved 880 ~ 930 ℃, kølemetode: tågeafkøling, luftkøling eller luftkøling. For at reducere stress, tilføj tempereringsproces: 500 ~ 600 ℃ for at opnå perlit + en lille mængde ferrit + sfærisk form grafit, som øger styrke, hårdhed og slidstyrke.
(4) Ufuldstændig austenitisering, normalisering og opvarmning ved 820 ~ 860 ℃, kølemetode: tågeafkøling, luftkøling eller luftkøling. For at reducere stress, tilføj tempereringsproces: 500~600 ℃ for at opnå perlit + en lille mængde dispergeret jern. Kropsstrukturen opnår bedre omfattende mekaniske egenskaber.
(5) Sluknings- og tempereringsbehandling: opvarmning ved 840~880°C, afkølingsmetode: olie- eller vandkøling, tempereringstemperatur efter bratkøling: 550~600°C, for at opnå hærdet sorbitstruktur og forbedre omfattende mekaniske egenskaber.
(6) Isotermisk quenching: Opvarmning ved 840 ~ 880 ℃ og quenching i et saltbad ved 250 ~ 350 ℃ for at opnå omfattende mekaniske egenskaber, især for at forbedre styrke, sejhed og slidstyrke.
Under varmebehandling og opvarmning er temperaturen af støbegodset, der kommer ind i ovnen, generelt mindre end 350°C. Opvarmningshastigheden afhænger af støbningens størrelse og kompleksitet og vælges mellem 30~120°C/t. Ovnens indgangstemperatur for store og komplekse dele skal være lavere, og opvarmningshastigheden skal være langsommere. Opvarmningstemperaturen afhænger af matrixstrukturen og den kemiske sammensætning. Holdetiden afhænger af vægtykkelsen af støbningen.
Derudover kan duktilt støbejern også overfladebehandles ved hjælp af højfrekvens, mellemfrekvens, flamme og andre metoder for at opnå høj hårdhed, slidstyrke og træthedsbestandighed. Det kan også behandles med blød nitrering for at forbedre slidstyrken af støbegods.
1. Sluknings- og hærdningsbehandling af duktilt jern
Duktile støbegods kræver højere hårdhed som lejer, og støbejernsdele bliver ofte bratkølet og hærdet ved lave temperaturer. Processen er: opvarmning af støbningen til en temperatur på 860-900°C, isolering af den for at tillade al den originale matrix at austenitisere, afkøl den derefter i olie eller smeltet salt for at opnå bratkøling, og opvarmning og fastholdelse af den ved 250-350°C °C til temperering, og den oprindelige matrix omdannes til brandmartensit og bibeholdt austenitstruktur, forbliver den oprindelige sfæriske grafitform uændret. De behandlede støbegods har høj hårdhed og en vis sejhed, bevarer grafittens smøreegenskaber og har forbedret slidstyrke.
Støbegods af duktilt jern, som akseldele, såsom krumtapaksler og plejlstænger til dieselmotorer, kræver omfattende mekaniske egenskaber med høj styrke og god sejhed. Støbejernsdelene skal være kølet og hærdet. Processen er: støbejernet opvarmes til en temperatur på 860-900°C og isoleres for at austenitisere matrixen, afkøles derefter i olie eller smeltet salt for at opnå bratkøling, og tempereres derefter ved en høj temperatur på 500-600°C til opnå en hærdet troostitstruktur. (Generelt er der stadig en lille mængde ren massiv ferrit), og formen af den originale sfæriske grafit forbliver uændret. Efter behandling matcher styrken og sejheden godt og er velegnet til arbejdsforholdene for akseldele.
2. Udglødning af duktilt jern for at forbedre sejheden
Under støbeprocessen af duktilt jern har almindeligt gråt støbejern en stor blegningstendens og stor indre belastning. Det er svært at opnå en ren ferrit- eller perlitmatrix til støbejernsdele. For at forbedre duktiliteten eller sejheden af støbejernsdele, bliver støbejern ofte opvarmet til 900-950°C og holdes varme i tilstrækkelig tid til at udføre højtemperaturudglødning, og derefter afkøles til 600°C og køles ud. af ovnen. Under processen nedbrydes cementitten i matrixen til grafit, og grafit udfældes fra austenit. Disse grafitter samles omkring den originale sfæriske grafit, og matrixen omdannes fuldstændigt til ferrit.
Hvis den støbte struktur er sammensat af (ferrit + perlit) matrix og sfærisk grafit, skal cementitten i perlitten for at forbedre sejheden kun nedbrydes og omdannes til ferrit og sfærisk grafit. Til dette formål skal støbejernsdelen genopvarmes. Efter at være blevet isoleret op og ned af den eutektoide temperatur på 700-760 ℃, afkøles ovnen til 600 ℃ og køles derefter ud af ovnen.
3. Normalisering for at forbedre styrken af duktilt jern
Formålet med at normalisere duktilt jern er at omdanne matrixstrukturen til fin perlitstruktur. Processen går ud på at genopvarme det duktile støbejern med en matrix af ferrit og perlit til en temperatur på 850-900°C. Den oprindelige ferrit og perlit omdannes til austenit, og noget sfærisk grafit er opløst i austenitten. Efter varmekonservering omdannes den luftkølede austenit til fin perlit, så styrken af den duktile støbning øges.
Indlægstid: maj-08-2024
