5個(gè)技巧改善鋁合金壓鑄工藝鐵件性能

鋁合金壓鑄工藝鑄造過(guò)程中鑄鐵件由表及里冷卻速度不一樣，形成鑄造內(nèi)應(yīng)力，若不消除，在切削加工及使用過(guò)程中它會(huì)使零件變形甚至開裂。為開釋應(yīng)力常選用人工時(shí)效及天然時(shí)效兩種方法。將鑄件加熱到大約500~560℃保溫必定時(shí)刻，接著隨爐冷取出鑄件空冷，這種時(shí)效為人工時(shí)效;天然時(shí)效是將鑄鐵件存放在室外6~18個(gè)月，讓應(yīng)力天然開釋，這種時(shí)效可將應(yīng)力部分開釋，但因用的時(shí)刻長(zhǎng)，效率低，已不太選用。

鑄鐵件熱處理只能改變基體安排，不能改變石墨的形狀及分布，機(jī)械功能的改變是基體安排的改變所致。普通灰口鑄鐵(包括孕育鑄鐵)石墨片對(duì)機(jī)械功能(強(qiáng)度、延性)影響很大，灰口鑄鐵經(jīng)熱處理改進(jìn)機(jī)械功能不明顯。還需求注意的是鑄鐵的導(dǎo)熱性較鋼差，石墨的存在導(dǎo)致缺口敏感性較鋼高，因此鑄鐵熱處理中冷卻速度(特別淬火)要嚴(yán)格控制。詳細(xì)改進(jìn)鑄鐵件整體功能為意圖熱處理，看下列分析：

1.消除白口退火

普通灰口鑄鐵或球墨鑄件外表或薄壁處在鑄造過(guò)程中因冷卻速度過(guò)快呈現(xiàn)白口，鑄鐵件無(wú)法切削加工。為消除白口下降硬度常將這類鑄鐵件從頭加熱到共析溫度以上(一般880～900℃)，并保溫1～2h(若鑄鐵Si含量高，時(shí)刻可短)進(jìn)行退火，滲碳體分化為石墨，再將鑄鐵件緩慢冷卻至400℃-500℃出爐空冷。在溫度700-780℃，即共析溫度附近不宜冷速太慢，以便滲碳體過(guò)多的轉(zhuǎn)變?yōu)槭陆盗髓T鐵件強(qiáng)度。

2.進(jìn)步耐性的球墨鑄鐵退火

球墨鑄鐵在鑄造過(guò)程中此普通灰口鑄鐵的白口傾向大，內(nèi)應(yīng)力也較大，鑄鐵件很難得到樸實(shí)的鐵素體或珠光體基體，為進(jìn)步鑄鐵件的延性或耐性，常將鑄鐵件從頭加熱到900-950℃并保溫足夠時(shí)刻進(jìn)行高溫退火，再爐冷到600℃出爐變冷。過(guò)程中基體中的滲碳體分化出石墨，自?shī)W氏體中分出石墨，這些石墨集聚于原球狀石墨周圍，基體全轉(zhuǎn)換為鐵素體。

若鑄態(tài)安排由(鐵素體+珠光體)基體，以及球狀石墨組成，為進(jìn)步耐性，只需將珠光體中滲碳體分化轉(zhuǎn)換為鐵素體及球狀石墨，為此將鑄鐵件從頭加熱到700-760℃的共析溫度上下經(jīng)保溫后爐冷至600℃出爐變冷。

3.進(jìn)步球墨鑄鐵強(qiáng)度的正火

球墨鑄鐵正火的意圖是將基體安排轉(zhuǎn)換為細(xì)的珠光體安排。工藝過(guò)程是將基體為鐵素體及珠光體的球墨鑄鐵件從頭加熱到850-900℃溫度，原鐵素體及珠光體轉(zhuǎn)換為奧氏體，并有部分球狀石墨溶解于奧氏體，經(jīng)保溫后空冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)珠光體，因此鑄件的強(qiáng)度進(jìn)步。

4.球墨鑄鐵的淬火并回火處理

球墨鑄造件作為軸承需求更高的硬度，常將鑄鐵件淬火并低溫回火處理。工藝是：鑄件加熱到860-900℃的溫度，保溫讓原基體全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻完成淬火，后經(jīng)250-350℃加熱保溫回火，原基體轉(zhuǎn)換為回火馬氏體及殘留奧氏體安排，原球狀石墨形狀不變。處理后的鑄件具有高的硬度及必定耐性，保留了石墨的潤(rùn)滑功能，耐磨功能更為改進(jìn)。

球墨鑄鐵件作為軸類件，如柴油機(jī)的曲軸、連桿，要求強(qiáng)度高同時(shí)耐性較好的歸納機(jī)械械功能，對(duì)鑄鐵件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。工藝是：鑄鐵件加熱到860-900℃的溫度保溫讓基體奧氏體化，再在油或熔鹽中冷卻完成淬火，后經(jīng)500-600℃的高溫回火，取得回火索氏體安排(一般尚有少量粹塊狀的鐵素體)，原球狀石墨形狀不變。處理后強(qiáng)度，耐性匹配良好，適應(yīng)于軸類件的工作條件。

5.球墨鑄鐵的等溫淬火處理

球墨鑄鐵的等溫淬火處理意圖在于讓鑄鐵件的基體安排轉(zhuǎn)換為強(qiáng)韌的下貝氏體安排，強(qiáng)度極限可超過(guò)1100MPa，沖擊耐性AK≥32J。處理工藝是：將球墨鑄鐵件加熱到830-870℃溫度保溫基體奧氏體化后，投入280-350℃的熔鹽中保溫，讓奧氏體部分轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，原球狀石墨不變。取得高強(qiáng)度的球墨鑄鐵。