硅锰铸钢

铸造硅锰钢是一种常见的中低合金高强度铸钢。由于硅锰铸钢件具有较好的机械性能，因此硅锰铸钢件广泛用于大型机械和运输设备。机械零件中的某些齿轮、车轮、横梁、火车枕梁、侧架、液压机立柱等关键承重部件采用硅锰钢铸件。

硅元素可以对铸钢中的铁素体起到固溶强化作用，从而提高铸钢的屈服强度。在中碳锰钢中，硅元素的质量分数约为1%。经调质（Q+T）热处理后，铸造硅锰钢强度可提高15%-20%，同时保持铸钢件的韧性，不显着降低。如果硅锰比例匹配得当，可以稍微降低硅锰钢热处理过程中晶粒长大的趋势。

铸钢件的正火热处理

正火是—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30-50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。

正火，又称常化，是将工件加热至Ac3（Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间）或Acm（Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 ）以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火***要比退火***更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。对于形状复杂的重要锻件，在正火后还需进行高温回火（550-650℃）高温回火的目的在于消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性。

正火的主要应用范围有：

①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

②用于中碳钢，可代替调质处理（淬火+高温回火）作为热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或***网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好***。

④用于铸钢件，可以细化铸态***，改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件，可作为热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。

铸钢件的渗氮

渗氮是指将氮原子渗入铸件表面的热处理工艺。渗氮一般在Ac1温度以下进行，其主要目的是提高铸件表面的硬度、耐磨性、强度、抗咬合性以及抗大气腐蚀性能。铸钢件的渗氮一般在480℃ - 580℃进行。含有铝、铬、钛、钼和钨的低合金钢、不锈钢和热模工具钢等铸件都适合渗氮处理。 

 为了保证铸件芯部具有必要的力学性能和金相***，并减少渗氮后产生的变形，需进行渗氮前的预处理。对于结构钢，渗氮前需要采用调质处理，以便得到均匀细小的回火索氏体***；对于渗氮处理的时候容易畸变的铸件，调质后还需要进行去应力退火处理；对于不锈钢和耐热钢铸件，一般可以进行调质处理，以便改善***和提高强度；对于奥氏体不锈钢，可以采用固溶热处理。