Има няколко често използвани метода за топлинна обработка на сферографитен чугун.
В структурата на сферографитен чугун графитът е сферичен и неговият отслабващ и увреждащ ефект върху матрицата е по-слаб от този на люспестия графит. Производителността на сферографитен чугун зависи главно от структурата на матрицата, а влиянието на графита е второстепенно. Подобряването на матричната структура на сферографитен чугун чрез различни топлинни обработки може да подобри неговите механични свойства в различна степен. Поради влиянието на химичния състав, скоростта на охлаждане, сфероидизиращия агент и други фактори, смесена структура от ферит + перлит + цементит + графит често се появява в отлятата структура, особено при тънката стена на отливката. Целта на термичната обработка е да се получи необходимата структура и по този начин да се подобрят механичните свойства.
Често използваните методи за топлинна обработка на сферографитен чугун са както следва.
(1) Нискотемпературна графитизираща температура на отгряване 720~760 ℃. Охлажда се в пещта до под 500 ℃ и след това се охлажда на въздух. Разграждане на евтектоидния цементит за получаване на сферографитен чугун с феритна матрица за подобряване на якостта.
(2) Високотемпературно графитизиращо отгряване при 880~930 ℃, след което се прехвърля на 720~760 ℃ за запазване на топлината и след това се охлажда с пещта до под 500 ℃ и се охлажда с въздух извън пещта. Елиминирайте бялата структура и получете сферографитен чугун с феритна матрица, която подобрява пластичността, намалява твърдостта и увеличава якостта.
(3) Пълна аустенизация и нормализиране при 880~930 ℃, метод на охлаждане: охлаждане с мъгла, въздушно охлаждане или въздушно охлаждане. За да намалите напрежението, добавете процес на темпериране: 500~600 ℃ за получаване на перлит + малко количество ферит + графит със сферична форма, което увеличава здравината, твърдостта и устойчивостта на износване.
(4) Непълна аустенизация, нормализиране и нагряване при 820~860 ℃, метод на охлаждане: охлаждане с мъгла, въздушно охлаждане или въздушно охлаждане. За да намалите стреса, добавете процес на темпериране: 500~600 ℃ за получаване на перлит + малко количество диспергирано желязо. Структурата на тялото постига по-добри цялостни механични свойства.
(5) Обработка на охлаждане и темпериране: нагряване при 840~880°C, метод на охлаждане: маслено или водно охлаждане, температура на темпериране след охлаждане: 550~600°C, за получаване на темперирана структура на сорбит и подобряване на цялостни механични свойства.
(6) Изотермично охлаждане: Нагряване при 840 ~ 880 ℃ и охлаждане в солена баня при 250 ~ 350 ℃ за получаване на цялостни механични свойства, особено за подобряване на якостта, издръжливостта и устойчивостта на износване.
По време на топлинна обработка и нагряване температурата на отливката, влизаща в пещта, обикновено е по-ниска от 350°C. Скоростта на нагряване зависи от размера и сложността на отливката и се избира между 30~120°C/h. Температурата на влизане в пещта за големи и сложни части трябва да е по-ниска и скоростта на нагряване трябва да е по-бавна. Температурата на нагряване зависи от структурата на матрицата и химичния състав. Времето на задържане зависи от дебелината на стената на отливката.
В допълнение, отливките от сферографитен чугун могат също да бъдат повърхностно закалени с помощта на висока честота, средна честота, пламък и други методи за получаване на висока твърдост, устойчивост на износване и устойчивост на умора. Може също така да се третира с меко азотиране, за да се подобри устойчивостта на износване на отливките.
1. Закаляване и отвръщане на сферографитен чугун
Пластичните отливки изискват по-висока твърдост като лагери, а частите от чугун често се охлаждат и темперират при ниски температури. Процесът е: нагряване на отливката до температура от 860-900°C, изолиране, за да позволи на цялата оригинална матрица да аустенизира, след това охлаждане в масло или разтопена сол, за да се постигне закаляване, и след това нагряване и поддържане на 250-350 °C за темпериране и оригиналната матрица се превръща в огнен мартензит и запазва аустенитната структура, оригиналната сферична форма на графит остава непроменена. Обработените отливки имат висока твърдост и определена якост, запазват смазочните свойства на графита и имат подобрена устойчивост на износване.
Отливките от сферографитен чугун, като части на валове, като колянови валове и биели на дизелови двигатели, изискват цялостни механични свойства с висока якост и добра издръжливост. Частите от чугун трябва да бъдат закалени и темперирани. Процесът е: чугунът се нагрява до температура от 860-900°C и се изолира, за да се аустенизира матрицата, след това се охлажда в масло или разтопена сол, за да се постигне закаляване, и след това се темперира при висока температура от 500-600°C до получаване на темперирана трооститна структура. (Обикновено все още има малко количество чист масивен ферит), а формата на оригиналния сферичен графит остава непроменена. След обработката здравината и издръжливостта съвпадат добре и са подходящи за работните условия на частите на вала.
2. Отгряване на сферографитен чугун за подобряване на якостта
По време на процеса на леене на сферографитен чугун, обикновеният сив чугун има голяма склонност към избелване и голямо вътрешно напрежение. Трудно е да се получи чиста феритна или перлитна матрица за части от чугун. За да се подобри пластичността или издръжливостта на чугунените части, чугунът често се нагрява отново до 900-950°C и се поддържа топли за достатъчно време, за да се извърши високотемпературно отгряване, след което се охлажда до 600°C и се охлажда на пещта. По време на процеса цементитът в матрицата се разлага на графит и графитът се утаява от аустенит. Тези графити се събират около оригиналния сферичен графит и матрицата се превръща напълно във ферит.
Ако отлятата структура е съставена от (ферит + перлит) матрица и сферичен графит, за да се подобри якостта, цементитът в перлита трябва само да се разложи и да се превърне във ферит и сферичен графит. За целта чугунената част трябва да се претопли. След изолиране нагоре и надолу при евтектоидната температура от 700-760 ℃, пещта се охлажда до 600 ℃ и след това се охлажда извън пещта.
3. Нормализиране за подобряване на здравината на сферографитен чугун
Целта на нормализирането на сферографитен чугун е да превърне матричната структура във фина перлитна структура. Процесът се състои в повторно нагряване на отливката от сферографитен чугун с матрица от ферит и перлит до температура 850-900°C. Оригиналният ферит и перлит се превръщат в аустенит и малко сферичен графит се разтваря в аустенита. След запазване на топлината въздушно охладеният аустенит се трансформира във фин перлит, така че здравината на пластичната отливка се увеличава.
Време на публикуване: 8 май 2024 г
