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鑄件表面熱處理工藝分析
發(fā)布時(shí)間：
2020-03-20
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對(duì)于鑄造工程師以及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師而言，熱處理是一項(xiàng)非常有意義，而具甚高價(jià)值用以改進(jìn)材料品質(zhì)的方法，借熱處理可以改變或影響鑄鐵的組織及性質(zhì)，同時(shí)可以獲得更高的強(qiáng)度、硬度，而改善其磨耗抵抗能力等等。
由于目的不同熱處理的種類非常多，基本主要可分成兩大類，第一類是組織構(gòu)造不會(huì)經(jīng)由熱處理而發(fā)生變化或者也不應(yīng)該發(fā)生改變的。第二則是基本的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化者。第一類熱處理程序，主要用于消除內(nèi)應(yīng)力，而此內(nèi)應(yīng)力系在鑄造過(guò)程中由于冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強(qiáng)度及其它機(jī)械性質(zhì)等，不因熱處理而發(fā)生明顯變化。
對(duì)于第二類熱處理而言，基地組織發(fā)生了明顯的改變，可大致分為五類：
(1)軟化退火：其目的主要在于分解碳化物，將其硬度降低，而提高加工性能，對(duì)于球狀石磨鑄鐵而言，其目的在于獲得具有甚高的肥力鐵組織;
(2)正?；幚恚褐饕糜诟倪M(jìn)或是使完全是波來(lái)鐵組織的鑄品而獲得均勻分布的機(jī)械性質(zhì);
(3)淬火：主要為了獲得更高的硬度或磨耗強(qiáng)度，同時(shí)的到甚高的表面耐磨特性;
(4)表面硬化處理：主要為獲得表面硬化層，同時(shí)得到甚高的表面耐磨特性;
(5)析出硬化處理：主要是為獲得高強(qiáng)度而伸長(zhǎng)率并不因而發(fā)生激烈的改變。
鑄鐵可以當(dāng)作是一種在基地上含有高硅與高碳成分的鋼，同時(shí)有石墨與雪明碳鐵散布在基地內(nèi)部，此石墨與雪明碳鐵系在凝固過(guò)程中晶析出來(lái)，而此類析出物可以稱為共晶石墨或共晶碳化物?；貎?nèi)主要含石墨者稱之為灰鑄鐵，主要含雪明碳鐵者稱之為白鑄鐵，如果在基地內(nèi)，同時(shí)含有石墨與雪明碳鐵，一般可稱之為混合式鑄鐵。
白鑄鐵由于具有很高的硬度與脆性，所以用途較少，主要還是用于耐磨材料?；诣T鐵的主要性質(zhì)，是共晶石墨的形狀與大小而定，而這些石墨無(wú)法經(jīng)由熱處理予以改進(jìn)。事實(shí)上，具有非常低的強(qiáng)度及硬度。石墨析出的形狀，無(wú)法在以熱處理加以改變，最多在熱處理過(guò)程中，令碳化物分解，游離出來(lái)碳形成石墨。
一般而言灰鑄鐵內(nèi)的石墨，主要以層次狀析出，可稱為層次狀石墨鑄鐵。若將鐵水與鎂及稀土金屬可以使石墨在凝固過(guò)程中以球狀析出，此類鑄鐵稱之為球狀石墨鑄鐵，在完全相同的石墨數(shù)量下，此種基地組織狀況，對(duì)于材料性質(zhì)則有甚大的影響。
球狀石墨鑄鐵，所具有的性質(zhì)與基地相同的鋼接近，故其強(qiáng)度可以提高至380~1000N/ ，彈性模數(shù)亦比灰鑄鐵高出很多，而伸長(zhǎng)率可提高到30%，如果以鎂合金屬處理的份量不足則不會(huì)形成球狀的石墨，而形成累積性的石墨稱之為蠕蟲狀石墨其特性大致介于灰鑄鐵和球狀鑄鐵之間。
正?；幚淼哪康氖遣徽撹T造組織為何，均令基地上形成波來(lái)鐵組織，此外經(jīng)過(guò)正?；幚砜杉?xì)化波來(lái)鐵，相對(duì)于鑄造組織，韌性不降低而可獲的甚高的強(qiáng)度，此外正?；幚砜墒共牧线_(dá)到均質(zhì)化的目的，對(duì)于合金性鑄鐵而言，可使其強(qiáng)度、韌性同時(shí)提.
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